(57)【要約】  開口数ＮＡが０．８４以上の光ピックアップレンズ１の光ディスク側のレンズ面（１０１）の輪帯構造に、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、 各輪帯領域を、第１輪帯、第２輪帯、・・・、第Ｎ輪帯（Ｎは正の整数）とし、第ｎ輪帯（ｎは、１≦ｎ≦Ｎを満たす整数）の非球面をレンズ中心に向かって仮想的に延長した仮想延長面と光軸との交点をＣｎとし、交点Ｃ１と交点Ｃｎとの距離を軸上段差量Ｄｎと した場合、（１）式且つ（２）式を満たす第ｍ輪帯（１０３）（ｍは、１＜ｍ＜Ｎを満たす整数）と、Ｄｎ−１＞Ｄｎを 満たすの第ｎ−１輪帯と第ｎ輪帯との間に設けられる接合領域（１０４）と、を備え、接合領域（１０４）の面上の実質的に全ての点の光軸方向における位置が第ｎ−１ 輪帯のレンズ外縁側の境界の光軸方向における位置よりも光ディスク側となるように構成した。
2011013339.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を光ディスクに集光する開口数ＮＡが０．８４以上の光ピックアップレンズであって、
少なくとも一方のレンズ面に、前記レンズ面が段差により同心円状の複数の輪帯領域に分割されてなる輪帯構造を備え、
前記輪帯構造は、
レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、前記各輪帯領域を、第１輪帯、第２輪帯、・・・、第Ｎ輪帯（Ｎは正の整数）とし、第ｎ輪帯（ｎは、１≦ｎ≦Ｎを満たす整数）の非球面を前記レンズ中心に向かって仮想的に延長した場合に、前記非球面の仮想延長面と前記レンズ中心を通る光軸との交点をＣｎ（ｎは、１≦ｎ≦Ｎを満たす整数）とし、交点Ｃ１と交点Ｃｎとの距離を軸上段差量Ｄｎとし、前記光軸に平行で光ディスク側に向かう方向を正の方向とした場合、以下の（１）式且つ（２）式を満たす少なくとも１つの第ｍ輪帯（ｍは、１＜ｍ＜Ｎを満たす整数）と、
｜Ｄｍ−１｜＜｜Ｄｍ｜    ・・・・・（１）
｜Ｄｍ｜＞｜Ｄｍ＋１｜    ・・・・・（２）
Ｄｎ−１＞Ｄｎを満たす少なくとも１つの第ｎ−１輪帯と第ｎ輪帯との間に設けられる接合領域と、を備え、
前記接合領域の面形状は、前記接合領域の面上の実質的に全ての点の前記光軸方向における位置が前記第ｎ−１輪帯の前記レンズ外縁側の境界の前記光軸方向における位置よりも前記光ディスク側となる形状である光ピックアップレンズ。
【請求項２】
レーザ光を光ディスクに集光する開口数ＮＡが０．８４以上の光ピックアップレンズであって、
少なくとも一方のレンズ面に、前記レンズ面が段差により同心円状の複数の輪帯領域に分割されてなる輪帯構造を備え、
前記輪帯構造は、
レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、前記各輪帯領域を、第１輪帯、第２輪帯、・・・、第Ｎ輪帯（Ｎは正の整数）とし、第ｎ輪帯（ｎは、１≦ｎ≦Ｎを満たす整数）の非球面を前記レンズ中心に向かって仮想的に延長した場合に、前記非球面の仮想延長面と前記レンズ中心を通る光軸との交点をＣｎ（ｎは、１≦ｎ≦Ｎを満たす整数）とし、交点Ｃ１と交点Ｃｎとの距離を軸上段差量Ｄｎとし、前記光軸に平行で光ディスク側に向かう方向を正の方向とした場合、以下の（１）式且つ（２）式を満たす少なくとも１つの第ｍ輪帯（ｍは、１＜ｍ＜Ｎを満たす整数）と、
｜Ｄｍ−１｜＜｜Ｄｍ｜    ・・・・・（１）
｜Ｄｍ｜＞｜Ｄｍ＋１｜    ・・・・・（２）
Ｄｎ−１＞Ｄｎを満たす全ての第ｎ−１輪帯と第ｎ輪帯との間に設けられる接合領域と、を備え、
前記接合領域の面形状は、前記接合領域の面上の実質的に全ての点の前記光軸方向における位置が前記第ｎ−１輪帯の前記レンズ外縁側の境界の前記光軸方向における位置よりも前記光ディスク側となる形状である光ピックアップレンズ。
【請求項３】
レーザ光を光ディスクに集光する開口数ＮＡが０．８４以上の光ピックアップレンズであって、
少なくとも一方のレンズ面に、前記レンズ面が段差により同心円状の複数の輪帯領域に分割されてなる輪帯構造を備え、
前記輪帯構造は、
レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、前記各輪帯領域を、第１輪帯、第２輪帯、・・・、第Ｎ輪帯（Ｎは正の整数）とし、第ｎ輪帯（ｎは、１≦ｎ≦Ｎを満たす整数）の非球面を前記レンズ中心に向かって仮想的に延長した場合に、前記非球面の仮想延長面と前記レンズ中心を通る光軸との交点をＣｎ（ｎは、１≦ｎ≦Ｎを満たす整数）とし、交点Ｃ１と交点Ｃｎとの距離を軸上段差量Ｄｎとし、前記光軸に平行で光ディスク側に向かう方向を正の方向とした場合、以下の（１）式且つ（２）式を満たす少なくとも１つの第ｍ輪帯（ｍは、１＜ｍ＜Ｎを満たす整数）と、
｜Ｄｍ−１｜＜｜Ｄｍ｜    ・・・・・（１）
｜Ｄｍ｜＞｜Ｄｍ＋１｜    ・・・・・（２）
Ｄｎ−１＞Ｄｎを満たす第ｎ輪帯の前記レンズ中心側の境界のレンズ径方向における位置が、当該光ピックアップレンズの前記レンズ面の接線角が４０°以上となる範囲内であるとき、前記第ｎ輪帯と隣り合う第ｎ−１輪帯と前記第ｎ輪帯との間に設けられる接合領域と、を備え、
前記接合領域の面形状は、前記接合領域の面上の実質的に全ての点の前記光軸方向における位置が前記第ｎ−１輪帯の前記レンズ外縁側の境界の前記光軸方向における位置よりも前記光ディスク側となる形状である光ピックアップレンズ。
【請求項４】
レーザ光を光ディスクに集光する開口数ＮＡが０．８４以上の光ピックアップレンズであって、
少なくとも一方のレンズ面に、前記レンズ面が段差により同心円状の複数の輪帯領域に分割されてなる輪帯構造を備え、
前記輪帯構造は、
レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、前記各輪帯領域を、第１輪帯、第２輪帯、・・・、第Ｎ輪帯（Ｎは正の整数）とし、第ｎ輪帯（ｎは、１≦ｎ≦Ｎを満たす整数）を通る光線と光軸上を通る光線の光路差をＥｎ（λ）としたとき、以下の（１４）式且つ（１５）式を満たす少なくとも１つの第ｍ輪帯（ｍは、１＜ｍ＜Ｎを満たす整数）と、
｜Ｅｍ−１｜＜｜Ｅｍ｜    ・・・・・（１４）
｜Ｅｍ｜＞｜Ｅｍ＋１｜    ・・・・・（１５）
Ｅｎ−１＞Ｅｎを満たす少なくとも１つの第ｎ−１輪帯と第ｎ輪帯との間に設けられる接合領域と、を備え、
前記接合領域の面形状は、前記接合領域の面上の実質的に全ての点の前記光軸方向における位置が前記第ｎ−１輪帯の前記レンズ外縁側の境界の前記光軸方向における位置よりも前記光ディスク側となる形状である光ピックアップレンズ。
【請求項５】
レーザ光を光ディスクに集光する開口数ＮＡが０．８４以上の光ピックアップレンズであって、
少なくとも一方のレンズ面に、前記レンズ面が段差により同心円状の複数の輪帯領域に分割されてなる輪帯構造を備え、
前記輪帯構造は、
レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、前記各輪帯領域を、第１輪帯、第２輪帯、・・・、第Ｎ輪帯（Ｎは正の整数）とし、第ｎ輪帯（ｎは、１≦ｎ≦Ｎを満たす整数）を通る光線と光軸上を通る光線の光路差をＥｎ（λ）としたとき、以下の（１４）式且つ（１５）式を満たす少なくとも１つの第ｍ輪帯（ｍは、１＜ｍ＜Ｎを満たす整数）と、
｜Ｅｍ−１｜＜｜Ｅｍ｜    ・・・・・（１４）
｜Ｅｍ｜＞｜Ｅｍ＋１｜    ・・・・・（１５）
Ｅｎ−１＞Ｅｎを満たす全ての第ｎ−１輪帯と第ｎ輪帯との間に設けられる接合領域と、を備え、
前記接合領域の面形状は、前記接合領域の面上の実質的に全ての点の前記光軸方向における位置が前記第ｎ−１輪帯の前記レンズ外縁側の境界の前記光軸方向における位置よりも前記光ディスク側となる形状である光ピックアップレンズ。
【請求項６】
レーザ光を光ディスクに集光する開口数ＮＡが０．８４以上の光ピックアップレンズであって、
少なくとも一方のレンズ面に、前記レンズ面が段差により同心円状の複数の輪帯領域に分割されてなる輪帯構造を備え、
前記輪帯構造は、
レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、前記各輪帯領域を、第１輪帯、第２輪帯、・・・、第Ｎ輪帯（Ｎは正の整数）とし、第ｎ輪帯（ｎは、１≦ｎ≦Ｎを満たす整数）を通る光線と光軸上を通る光線の光路差をＥｎ（λ）としたとき、以下の（１４）式且つ（１５）式を満たす少なくとも１つの第ｍ輪帯（ｍは、１＜ｍ＜Ｎを満たす整数）と、
｜Ｅｍ−１｜＜｜Ｅｍ｜    ・・・・・（１４）
｜Ｅｍ｜＞｜Ｅｍ＋１｜    ・・・・・（１５）
Ｅｎ−１＞Ｅｎを満たす第ｎ輪帯の前記レンズ中心側の境界のレンズ径方向における位置が、当該光ピックアップレンズの前記レンズ面の接線角が４０°以上となる範囲内であるとき、前記第ｎ輪帯と隣り合う第ｎ−１輪帯と第ｎ輪帯との間に設けられる接合領域と、を備え、
前記接合領域の面形状は、前記接合領域の面上の実質的に全ての点の前記光軸方向における位置が前記第ｎ−１輪帯の前記レンズ外縁側の境界の前記光軸方向における位置よりも前記光ディスク側となる形状である光ピックアップレンズ。
【請求項７】
前記接合領域の面形状は、前記光軸に垂直な面から、レーザ光源側から光ディスク側に向かう方向に、角度θ（°）傾く平面形状である請求項１乃至３の何れか一項に記載の光ピックアップレンズ。
【請求項８】
以下の（３）式を満たす請求項４に記載の光ピックアップレンズ。
０≦θ≦１５    ・・・・・（３）
【請求項９】
前記第ｍ輪帯の前記レンズ中心側の境界の半径をＲｂとし、前記第ｍ輪帯の前記レンズ外縁側の境界の半径をＲｅとし、前記開口数ＮＡが０．８５であるときの前記光ピックアップレンズの有効半径をＲｓとした場合、以下の（４）式を満たす請求項１乃至５の何れか一項に記載の光ピックアップレンズ。
（Ｒｅ−Ｒｂ）／Ｒｓ×１００≧１０（％）    ・・・（４）
【請求項１０】
前記第ｍ輪帯の前記レンズ中心側の境界の半径をＲｂとし、前記第ｍ輪帯の前記レンズ外縁側の境界の半径をＲｅとし、前記開口数ＮＡが０．８５であるときの前記光ピックアップレンズの有効半径をＲｓとした場合、以下の（５）式を満たす請求項１乃至５の何れか一項に記載の光ピックアップレンズ。
（Ｒｅ−Ｒｂ）／Ｒｓ×１００≧３０（％）    ・・・（５）
【請求項１１】
Ｄｎ−１＜Ｄｎを満たす全ての第ｎ−１輪帯及び第ｎ輪帯について、前記第ｎ輪帯の軸上段差量Ｄｎと前記第ｎ−１輪帯の軸上段差量Ｄｎ−１との差分の絶対値｜Ｄｎ−Ｄｎ−１｜を加算して得られる値をαとし、
Ｄｎ−１＞Ｄｎを満たす全ての第ｎ−１輪帯及び第ｎ輪帯について、前記第ｎ輪帯の軸上段差量Ｄｎと前記第ｎ−１輪帯の軸上段差量Ｄｎ−１との差分の絶対値｜Ｄｎ−Ｄｎ−１｜を加算して得られる値をβとした場合に、以下の（６）式を満たす請求項１乃至７の何れか一項に記載の光ピックアップレンズ。
α≧β    ・・・・・（６）
【請求項１２】
Ｄｎ−１＜Ｄｎを満たす全ての第ｎ−１輪帯及び第ｎ輪帯について、前記第ｎ輪帯の軸上段差量Ｄｎと前記第ｎ−１輪帯の軸上段差量Ｄｎ−１との差分の絶対値｜Ｄｎ−Ｄｎ−１｜を加算して得られる値をαとし、
Ｄｎ−１＞Ｄｎを満たす全ての第ｎ−１輪帯及び第ｎ輪帯について、前記第ｎ輪帯の軸上段差量Ｄｎと前記第ｎ−１輪帯の軸上段差量Ｄｎ−１との差分の絶対値｜Ｄｎ−Ｄｎ−１｜を加算して得られる値をβとした場合に、以下の（７）式を満たす請求項１乃至７の何れか一項に記載の光ピックアップレンズ。
α＞β    ・・・・・（７）
【請求項１３】
前記開口数ＮＡが０．８５であるときの有効半径Ｒｓは、前記光ピックアップレンズが搭載されるアクチュエータの開口半径と実質的に等しい請求項６乃至９の何れか一項に記載の光ピックアップレンズ。
【請求項１４】
前記光ピックアップレンズは、波長３９５ｎｍ以上４１５ｎｍ以下の範囲の波長のレーザ光を前記光ディスクに集光する請求項１乃至１０の何れか一項に記載の光ピックアップレンズ。
【請求項１５】
樹脂材料、又は、樹脂材料に無機材料若しくは主に無機材料からなる材料を分散させた材料から成形される請求項１乃至１１の何れか一項に記載の光ピックアップレンズ。
【請求項１６】
ガラス材料から成形される請求項１乃至１１の何れか一項に記載の光ピックアップレンズ。
【請求項１７】
ＢＤ用のピックアップに搭載される請求項１乃至１３の何れか一項に記載の光ピックアップレンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスクに対する記録または再生を行う光学系において用いられる光ピックアップレンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光ディスクの記録容量は増大し続けており、光ディスク上の記録密度も増大し続けている。光ディスクに記録された情報の読出しは、光ディスク装置によって行われる。光ディスク装置のレーザ光源より出射されたレーザ光は、光路に配置された波長板やコリメータ等の透明部材を透過し、最終的に光ピックアップレンズに入射する。光ピックアップレンズは、入射したレーザ光を光ディスク上に集光し、光ディスク上に光スポットを形成する。これにより、光ディスクに記録された情報が読み取られる。通常、レーザ光源から出射されたレーザ光をコリメータレンズ等によって略平行光に変換し、当該略平行光が光ピックアップレンズに入射する。このような大容量の光ディスクに使用される光ピックアップレンズの開口数ＮＡは、０．８４以上となる場合が多い。また、当該大容量の光ディスクに使用されるレーザ光の波長は４０５ｎｍである場合が多い。【０００３】
開口数ＮＡが０．８５を超えるようなＢｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ（ＢＤ）用の光ピックアップレンズの硝材としては、諸般の問題に対応するため、ガラスが使用される場合が多い。例えば、ガラスは、プラスチック等の樹脂材料よりも耐光性に優れる。プラスチックが光を吸収し、この吸収エネルギーを放出するよりも先に、さらに光に曝され続けると、プラスチックが分解され、材料劣化につながる。また、一旦、材料劣化が生じると、壊れた樹脂が回りの樹脂を壊すため、材料劣化のスピードは加速度的に速くなってしまう。そして、通常、ＢＤ用の光ピックアップレンズには、エネルギーの強い短波長のレーザ光が入射する。そのため、ＢＤ用の光ピックアップレンズの硝材としては、プラスチックよりも耐光性に優れるガラスが用いられることが多い。【０００４】
しかし、ＢＤ用のレーザ光の集光位置におけるパワーは、０．４０ｍＷ弱である。そして、このレベルのレーザ光に対する耐光性を有する樹脂材料も存在する。現段階においても、記録用レーザのようなハイパワーのレーザ光に耐光性を有する樹脂も開発されつつあり、実現が想定される段階となっている。また、ガラス材料に比べて、プラスチックなどの樹脂材料の方が、成形性や生産性に優れる。そこで、プラスチックなどの樹脂材料を用いて、ＮＡが０．８５を超えるようなＢＤ用の光ピックアップレンズの設計を試みると、以下の問題点が確認できた。【０００５】
まず、ガラスの屈折率の変化量は少ないため、硝材としてガラスを用いた場合、波長変動や温度変化に基づく収差劣化の少ないレンズを製造することができる。例えば、ガラスを使用して、レーザ光源側とブィスク面側のレンズ面をそれぞれ単一の非球面となるようにレンズを形成しても、ＢＤ用レーザ光源の製造ばらつきや使用環境で想定される波長の変動、使用環境で想定される温度変化に基づく収差劣化が少なくて済む。
これに対して、プラスチック等の樹脂材料の屈折率の変化量はガラスに比べて大きいため、硝材として樹脂材料を用いた場合、波長変動や温度変化に基づく収差劣化が大きくなってしまう。すなわち、硝材として樹脂材料を用いて形成したレンズは、レーザ光源の製造ばらつきや使用環境で想定される波長変動、使用環境で想定される温度変化に十分に対応できるものとは言いがたい。したがって、波長変動や温度変化に十分対応できる樹脂材料からなる光ピックアップレンズを設計する必要があった。【０００６】
波長変動や温度変化に基づく収差劣化の問題を解決するため、光ピックアップレンズのレンズ面（光学機能面）に回折構造が設計されることがある。レンズ面に回折構造が形成された光ピックアップレンズ（以下、回折レンズと称する。）を図５３に示す。図５３に示すように、当該回折レンズの少なくとも一方のレンズ面は、光軸ＡＸと一致するレンズ中心から外縁部に向かって、同心円状に、段差により複数の輪帯領域に分割されている。なお、図５３に示すＴＨ１は、レンズの中心厚を示す。同図に示すＳＦ１は、最外周の輪帯の非球面を仮想的に延長した面を示す。同図に示すＤＬ１は、交点ＣＰ１（面ＳＦ１と光軸ＡＸとの間の交点）と交点ＣＰ２（レーザ光源側のレンズ面ＬＳ１と光軸ＡＸとの間の交点）との間の光軸ＡＸに沿う距離（間隔）を示す。なお、交点ＣＰ２は、レーザ光源側のレンズ中心と呼ばれることもある。
レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、各輪帯領域を、第１輪帯、第２輪帯、・・・、第Ｎ輪帯（Ｎは正の整数）とする。当該回折レンズにおいて、各輪帯の非球面は、当該回折構造が形成されるレンズ面が凸となるような形状となっている。通常、回折レンズでは、隣り合う輪帯間に、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、レンズ中心厚が厚くなる方向に段差が形成される。具体的には、ｎ−１輪帯とｎ輪帯（ｎは、１≦ｎ≦Ｎを満たす整数）との間には、ｎ−１輪帯におけるレンズ中心厚よりｎ輪帯におけるレンズ中心厚が厚くなるように、段差が形成されている。換言すると、回折レンズでは、隣り合う輪帯間には、突起部が形成されている。特許文献１には、このような回折レンズの成形性を向上するため、当該突起部分を平坦な形状とすることが記載されている。【０００７】
波長変動や温度変化に基づく収差劣化の問題を解決するため、特許文献１に示すような回折構造とは異なる輪帯構造が光ピックアップレンズのレンズ面に設計されることもある。レンズ面に回折構造とは異なる輪帯構造が形成された光ピックアップレンズ（以下、非回折輪帯レンズと称する。）を図５４に示す。図５４に示すように、当該非回折輪帯レンズにおいても、隣り合う輪帯間に突起部が形成される。非回折輪帯レンズにおいても、当該突起部による成形上の問題が生じる場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−１０１９５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
非回折輪帯レンズにおいて、当該突起部による成形上の問題を解決することは、特許文献１に記載の回折レンズに比べて非常に難しい。非回折輪帯レンズのレンズ中心（交点ＣＰ１）からレンズ外縁部に向かって、各輪帯領域を、第１輪帯、第２輪帯、・・・、第Ｎ輪帯（Ｎは正の整数）とする。図５４に示すように、当該非回折輪帯レンズにおいて、各輪帯の非球面は、当該輪帯構造が形成されるレンズ面ＬＳ１が凸となるような形状となっている。当該非回折輪帯レンズでは、交点ＣＰ１（レンズ中心）から所定位置までの範囲では、隣り合う輪帯間に、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、レンズ中心厚が薄くなる方向に段差が形成されている。当該所定位置からレンズ外縁部までの範囲では、隣り合う輪帯間に、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、レンズ中心厚が厚くなる方向に段差が形成される。なお、図５４に示すＳＦ２は、第ｍ＋１輪帯の非球面を仮想的に延長した面を示す。同図に示すＤＬ２は、面ＳＦ２と光軸ＡＸとの交点と交点ＣＰ１間の光軸ＡＸに沿う距離（間隔）を示す。同図に示すＳＦ３は、第ｍ輪帯の非球面を仮想的に延長した面を示す。同図に示すＤＬ３は、面ＳＦ３と光軸ＡＸとの交点と交点ＣＰ１間の光軸ＡＸに沿う距離（間隔）を示す。同図に示すＳＦ４は、第ｍ−１輪帯の非球面を仮想的に延長した面を示す。同図に示すＤＬ４は、面ＳＦ４と光軸ＡＸとの交点と交点ＣＰ１間の光軸ＡＸに沿う距離（間隔）を示す。交点ＣＰ１は、レーザ光源側のレンズ中心を示す。ＴＨ１は、レンズ中心厚を示す。【００１０】
ｎ輪帯（ｎは、１≦ｎ≦Ｎを満たす整数）の非球面をレンズ中心に向かって仮想的に延長した場合、当該非球面の仮想延長面と光軸ＡＸとの交点をＣｎ（ｎは、１≦ｎ≦Ｎを満たす整数）とする。交点Ｃ１と交点Ｃｎとの距離を軸上段差量Ｄｎ（ｎは、１≦ｎ≦Ｎを満たす整数）とする。光軸ＡＸに平行で光ディスク側に向かう方向を正の方向とする。この場合、図５４に示す非回折輪帯レンズでは、次の（８）式且つ（９）式を満たす第ｍ輪帯を備えている。ただし、ｍは、１＜ｍ＜Ｎを満たす整数である。
Ｄｍ−１＜Ｄｍ    ・・・・・（８）
Ｄｍ＞Ｄｍ＋１    ・・・・・（９）【００１１】
換言すれば、図５４に示す非回折輪帯レンズでは、第１輪帯から第ｍ輪帯までの範囲では、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、隣り合う輪帯間にて軸上段差量Ｄｎが増加するように複数の段差が形成されている。第ｍ輪帯から第Ｎ輪帯までの範囲では、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、隣り合う輪帯間にて軸上段差量Ｄｎが減少するように複数の段差が形成されている。すなわち、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、第１輪帯から第ｍ輪帯までの範囲では、レンズ中心厚が薄くなる方向に段差が隣り合う輪帯間に形成されている。第ｍ輪帯から第Ｎ輪帯までの範囲では、隣り合う輪帯間にレンズ中心厚が厚くなる方向に段差が形成されている。つまり、第ｍ輪帯におけるレンズ中心厚は最も薄くなるように輪帯構造が形成されている。そこで、以下、当該第ｍ輪帯を谷輪帯と称する。【００１２】
樹脂材料から金型を用いて当該非回折輪帯レンズを形成する場合、金型の当該谷輪帯に対応する部分への樹脂材料の充填が不十分になりやすい。また、金型の当該谷輪帯よりもレンズ中心側に対応する部分と、当該谷輪帯よりもレンズ外縁側に対応する部分とでは、樹脂の金型への食いつき度合いや、転写不良の向きが異なる。特に、この異なる転写性のつなぎ目となる谷輪帯での転写不良が問題となる。もし、谷輪帯の輪帯領域全体において転写不良が生じた場合、当該転写不良に基づいて球面収差が発生する。また、当該球面収差の次数は、転写不良が生じた谷輪帯の位置によって異なる。また、谷輪帯の輪帯領域の一部において転写不良が生じた場合、当該転写不良に基づいてコマ収差や非点収差が発生する。また、当該コマ収差や非点収差の次数は、転写不良が生じた谷輪帯の位置によって異なる。したがって、谷輪帯を有する非回折輪帯レンズの成形においては、谷輪帯における転写精度を向上することが重要である。【００１３】
樹脂材料から金型を用いてレンズを形成する場合、融解された樹脂が金型に充填されて固められる。そして、樹脂は、金型に充填された時点から金型が冷えるとともに収縮する。この樹脂が収縮する程度は、金型の収縮の程度よりも大きい。そのため、樹脂が収縮した場合、谷輪帯よりレンズ中心側の部分における隣り合う輪帯間の段差部分の樹脂は、金型から外れやすい方向に収縮するが、谷輪帯よりレンズ外縁側の部分における隣り合う輪帯間の段差部分の樹脂は、金型に食いつく方向に収縮する。そのため、成形後の樹脂が金型から外れにくくなる。そして、谷輪帯よりレンズ中心側の部分と、谷輪帯レンズ外縁側の部分とで、樹脂の金型からの外れにくさに差があることにより、谷輪帯の形状が歪んでしまったり、壊れてしまったりする。つまり、谷輪帯よりレンズ中心側の部分と、谷輪帯レンズ外縁側の部分とで、樹脂の金型からの外れにくさに差があることにより、収差を悪化させてしまう。【００１４】
また、谷輪帯よりレンズ中心側の部分における隣り合う輪帯間の段差部分の樹脂は、金型から外れやすい方向に収縮するため、成形過程の早い段階で金型から外れてしまう場合があり、谷輪帯よりレンズ中心側の部分における転写性が悪くなってしまう場合がある。そこで、金型から樹脂を外す時間を遅らせたり、樹脂に圧力をかけたりする手法がとられる。しかし、一方で、谷輪帯よりもレンズ外縁側の部分における隣り合う輪帯間の段差部分の樹脂は、金型に食いつく方向に収縮するため、金型から樹脂を外す時間を遅らせたり、樹脂に圧力をかけたりすると、谷輪帯よりもレンズ外縁側の部分の樹脂がさらに金型に食いつくこととなる。これにより、谷輪帯における転写性も悪くなってしまう。つまり、図５４に示す非回折輪帯レンズでは、谷輪帯よりレンズ中心側の部分、谷輪帯、及び谷輪帯よりもレンズ外縁側の部分における転写性が悪くなってしまう。
さらに、谷輪帯の輪帯幅が狭い場合、谷輪帯における転写性が一層悪化し、収差が悪化してしまう。そして、転写が良好ではないレンズをレーザ光が透過した場合、当該レーザ光は設計どおりの光路を通らず、不要光又は迷光として散乱してしまう。【００１５】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、より精度よく成形できる光ピックアップレンズを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の第１の態様にかかる光ピックアップレンズは、レーザ光を光ディスクに集光する開口数ＮＡが０．８４以上の光ピックアップレンズである。また、前記光ピックアップレンズは、少なくとも一方のレンズ面に、前記レンズ面が段差により同心円状の複数の輪帯領域に分割されてなる輪帯構造を備える。
また、前記輪帯構造は、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、前記各輪帯領域を、第１輪帯、第２輪帯、・・・、第Ｎ輪帯（Ｎは正の整数）とし、第ｎ輪帯（ｎは、１≦ｎ≦Ｎを満たす整数）の非球面を前記レンズ中心に向かって仮想的に延長した場合に、前記非球面と前記レンズ中心を通る光軸との交点をＣｎ（ｎは、１≦ｎ≦Ｎを満たす整数）とし、交点Ｃ１と交点Ｃｎとの距離を軸上段差量Ｄｎとし、前記光軸に平行で光ディスク側に向かう方向を正の方向とした場合、以下の（１）式且つ（２）式を満たす少なくとも１つの第ｍ輪帯（ｍは、１＜ｍ＜Ｎを満たす整数）を備える。
｜Ｄｍ−１｜＜｜Ｄｍ｜    ・・・・・（１）
｜Ｄｍ｜＞｜Ｄｍ＋１｜    ・・・・・（２）
また、前記輪帯構造は、Ｄｎ−１＞Ｄｎを満たす少なくとも１つの第ｎ−１輪帯と第ｎ輪帯との間に設けられる接合領域と、を備える。そして、前記接合領域の面形状は、前記接合領域の面上の実質的に全ての点の前記光軸方向における位置が前記第ｎ−１輪帯の前記レンズ外縁側の境界の前記光軸方向における位置よりも前記光ディスク側となる形状である。【００１７】
本発明の第１の態様においては、Ｄｎ＞０の場合、Ｄｍ−１＜Ｄｍ且つＤｍ＞Ｄｍ＋１を満たし、又は、Ｄｎ＜０の場合、Ｄｍ−１＞Ｄｍ且つＤｍ＜Ｄｍ＋１を満たす第ｍ輪帯を少なくとも１つ備えている。換言すれば、Ｄｎ＞０の場合、第ｍ輪帯よりレンズ中心側の範囲では、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、軸上段差量Ｄｎが増加する方向に段差が形成され、第ｍ輪帯よりレンズ外縁側の範囲では、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、軸上段差量Ｄｎが減少する方向に段差が形成されている。また、Ｄｎ＜０の場合、第ｍ輪帯よりレンズ中心側の範囲では、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、軸上段差量Ｄｎが減少する方向に段差が形成され、第ｍ輪帯よりレンズ外縁側の範囲では、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、軸上段差量Ｄｎが増加する方向に段差が形成されている。すなわち、Ｄｎ＞０の場合、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、第ｍ輪帯よりレンズ中心側の範囲では、隣り合う輪帯間にレンズ中心厚が薄くなる方向に段差が形成され、第ｍ輪帯よりレンズ外縁側の範囲では、隣り合う輪帯間にレンズ中心厚が厚くなる方向に段差が形成されている。また、Ｄｎ＜０の場合、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、第ｍ輪帯よりレンズ中心側の範囲では、隣り合う輪帯間にレンズ中心厚が厚くなる方向に段差が形成され、第ｍ輪帯よりレンズ外縁側の範囲では、隣り合う輪帯間にレンズ中心厚が薄くなる方向に段差が形成されている。つまり、Ｄｎ＞０の場合、第ｍ輪帯におけるレンズ中心厚は最も薄くなるように輪帯構造が形成されており、Ｄｎ＜０の場合、第ｍ輪帯におけるレンズ中心厚は最も厚くなるように輪帯構造が形成されている。【００１８】
また、従来、Ｄｎ−１＞Ｄｎを満たす第ｎ−１輪帯と第ｎ輪帯との間では、レーザ光源側に凸となる突起部が形成され、当該突起部のため、レンズの成形性が悪くなる。本発明の第１の態様においては、当該輪帯構造において、Ｄｎ−１＞Ｄｎを満たす少なくとも１つの第ｎ−１輪帯と第ｎ輪帯との間に接合領域を備えている。そして、当該接合領域の面形状は、当該接合領域の面上の実質的に全ての点の光軸方向における位置が、第ｎ−１輪帯のレンズ外縁側の境界の光軸方向における位置よりも光ディスク側となる形状となっている。換言すれば、接合領域の面形状は、第ｎ−１輪帯のレンズ外縁側の境界よりもレーザ光源側に突出しない形状となっている。そのため、隣り合う輪帯間に突起部が形成されることによる光ピックアップレンズの形成上の問題が生じにくくなっている。したがって、成型がより容易な光ピックアップレンズを提供できる。【００１９】
また、本発明の第２の態様にかかる光ピックアップレンズは、レーザ光を光ディスクに集光する開口数ＮＡが０．８４以上の光ピックアップレンズである。また、前記光ピックアップレンズは、少なくとも一方のレンズ面に、前記レンズ面が段差により同心円状の複数の輪帯領域に分割されてなる輪帯構造を備える。  また、前記輪帯構造は、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、前記各輪帯領域を、第１輪帯、第２輪帯、・・・、第Ｎ輪帯（Ｎは正の整数）とし、第ｎ輪帯（ｎは、１≦ｎ≦Ｎを満たす整数）の非球面を前記レンズ中心に向かって仮想的に延長した場合に、前記非球面と前記レンズ中心を通る光軸との交点をＣｎ（ｎは、１≦ｎ≦Ｎを満たす整数）とし、交点Ｃ１と交点Ｃｎとの距離を軸上段差量Ｄｎとし、前記光軸に平行で光ディスク側に向かう方向を正の方向とした場合、以下の（１）式且つ（２）式を満たす少なくとも１つの第ｍ輪帯（ｍは、１＜ｍ＜Ｎを満たす整数）を備える。
｜Ｄｍ−１｜＜｜Ｄｍ｜    ・・・・・（１）
｜Ｄｍ｜＞｜Ｄｍ＋１｜    ・・・・・（２）
また、前記輪帯構造は、Ｄｎ−１＞Ｄｎを満たす全ての第ｎ−１輪帯と第ｎ輪帯との間に設けられる接合領域を備える。
そして、前記接合領域の面形状は、前記接合領域の面上の実質的に全ての点の前記光軸方向における位置が前記第ｎ−１輪帯の前記レンズ外縁側の境界の前記光軸方向における位置よりも前記光ディスク側となる形状である。【００２０】
本発明の第２の態様においては、Ｄｎ＞０の場合、Ｄｍ−１＜Ｄｍ且つＤｍ＞Ｄｍ＋１を満たし、又は、Ｄｎ＜０の場合、Ｄｍ−１＞Ｄｍ且つＤｍ＜Ｄｍ＋１を満たす第ｍ輪帯を少なくとも１つ備えている。換言すれば、Ｄｎ＞０の場合、第ｍ輪帯よりレンズ中心側の範囲では、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、軸上段差量Ｄｎが増加する方向に段差が形成され、第ｍ輪帯よりレンズ外縁側の範囲では、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、軸上段差量Ｄｎが減少する方向に段差が形成されている。また、Ｄｎ＜０の場合、第ｍ輪帯よりレンズ中心側の範囲では、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、軸上段差量Ｄｎが減少する方向に段差が形成され、第ｍ輪帯よりレンズ外縁側の範囲では、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、軸上段差量Ｄｎが増加する方向に段差が形成されている。すなわち、Ｄｎ＞０の場合、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、第ｍ輪帯よりレンズ中心側の範囲では、隣り合う輪帯間にレンズ中心厚が薄くなる方向に段差が形成され、第ｍ輪帯よりレンズ外縁側の範囲では、隣り合う輪帯間にレンズ中心厚が厚くなる方向に段差が形成されている。また、Ｄｎ＜０の場合、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、第ｍ輪帯よりレンズ中心側の範囲では、隣り合う輪帯間にレンズ中心厚が厚くなる方向に段差が形成され、第ｍ輪帯よりレンズ外縁側の範囲では、隣り合う輪帯間にレンズ中心厚が薄くなる方向に段差が形成されている。つまり、Ｄｎ＞０の場合、第ｍ輪帯におけるレンズ中心厚は最も薄くなるように輪帯構造が形成されており、Ｄｎ＜０の場合、第ｍ輪帯におけるレンズ中心厚は最も厚くなるように輪帯構造が形成されている。【００２１】
また、従来、Ｄｎ−１＞Ｄｎを満たす第ｎ−１輪帯と第ｎ輪帯との間では、レーザ光源側に凸となる突起部が形成され、当該突起部のため、レンズの成形性が悪くなる。本発明の第２の態様においては、当該輪帯構造において、Ｄｎ−１＞Ｄｎを満たす全ての第ｎ−１輪帯と第ｎ輪帯との間に接合領域を備えている。そして、当該接合領域の面形状は、当該接合領域の面上の実質的に全ての点の光軸方向における位置が、第ｎ−１輪帯のレンズ外縁側の境界の光軸方向における位置よりも光ディスク側となる形状となっている。換言すれば、接合領域の面形状は、第ｎ−１輪帯のレンズ外縁側の境界よりもレーザ光源側に突出しない形状となっている。そのため、隣り合う輪帯間に突起部が形成されることによる光ピックアップレンズの形成上の問題が生じないようになっている。したがって、成型がさらに容易な光ピックアップレンズを提供できる。【００２２】
本発明の第３の態様にかかる光ピックアップレンズは、レーザ光を光ディスクに集光する開口数ＮＡが０．８４以上の光ピックアップレンズである。また、前記光ピックアップレンズは、少なくとも一方のレンズ面に、前記レンズ面が段差により同心円状の複数の輪帯領域に分割されてなる輪帯構造を備える。
また、前記輪帯構造は、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、前記各輪帯領域を、第１輪帯、第２輪帯、・・・、第Ｎ輪帯（Ｎは正の整数）とし、第ｎ輪帯（ｎは、１≦ｎ≦Ｎを満たす整数）の非球面を前記レンズ中心に向かって仮想的に延長した場合に、前記非球面と前記レンズ中心を通る光軸との交点をＣｎ（ｎは、１≦ｎ≦Ｎを満たす整数）とし、交点Ｃ１と交点Ｃｎとの距離を軸上段差量Ｄｎとし、前記光軸に平行で光ディスク側に向かう方向を正の方向とした場合、以下の（１）式且つ（２）式を満たす少なくとも１つの第ｍ輪帯（ｍは、１＜ｍ＜Ｎを満たす整数）を備える。
｜Ｄｍ−１｜＜｜Ｄｍ｜    ・・・・・（１）
｜Ｄｍ｜＞｜Ｄｍ＋１｜    ・・・・・（２）
また、前記輪帯構造は、Ｄｎ−１＞Ｄｎを満たす第ｎ輪帯の前記レンズ中心側の境界のレンズ径方向における位置が、当該光ピックアップレンズの前記レンズ面の接線角が４０°以上となる範囲内であるとき、前記第ｎ輪帯と隣り合う第ｎ−１輪帯と前記第ｎ輪帯との間に設けられる接合領域を備える。
そして、前記接合領域の面形状は、前記接合領域の面上の実質的に全ての点の前記光軸方向における位置が前記第ｎ−１輪帯の前記レンズ外縁側の境界の前記光軸方向における位置よりも前記光ディスク側となる形状である。【００２３】
本発明の第３の態様においては、Ｄｎ＞０の場合、Ｄｍ−１＜Ｄｍ且つＤｍ＞Ｄｍ＋１を満たし、又は、Ｄｎ＜０の場合、Ｄｍ−１＞Ｄｍ且つＤｍ＜Ｄｍ＋１を満たす第ｍ輪帯を少なくとも１つ備えている。換言すれば、Ｄｎ＞０の場合、第ｍ輪帯よりレンズ中心側の範囲では、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、軸上段差量Ｄｎが増加する方向に段差が形成され、第ｍ輪帯よりレンズ外縁側の範囲では、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、軸上段差量Ｄｎが減少する方向に段差が形成されている。また、Ｄｎ＜０の場合、第ｍ輪帯よりレンズ中心側の範囲では、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、軸上段差量Ｄｎが減少する方向に段差が形成され、第ｍ輪帯よりレンズ外縁側の範囲では、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、軸上段差量Ｄｎが増加する方向に段差が形成されている。すなわち、Ｄｎ＞０の場合、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、第ｍ輪帯よりレンズ中心側の範囲では、隣り合う輪帯間にレンズ中心厚が薄くなる方向に段差が形成され、第ｍ輪帯よりレンズ外縁側の範囲では、隣り合う輪帯間にレンズ中心厚が厚くなる方向に段差が形成されている。また、Ｄｎ＜０の場合、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、第ｍ輪帯よりレンズ中心側の範囲では、隣り合う輪帯間にレンズ中心厚が厚くなる方向に段差が形成され、第ｍ輪帯よりレンズ外縁側の範囲では、隣り合う輪帯間にレンズ中心厚が薄くなる方向に段差が形成されている。つまり、Ｄｎ＞０の場合、第ｍ輪帯におけるレンズ中心厚は最も薄くなるように輪帯構造が形成されており、Ｄｎ＜０の場合、第ｍ輪帯におけるレンズ中心厚は最も厚くなるように輪帯構造が形成されている。【００２４】
また、従来、Ｄｎ−１＞Ｄｎを満たす第ｎ−１輪帯と第ｎ輪帯との間では、レーザ光源側に凸となる突起部が形成され、当該突起部のため、レンズの成形性が悪くなる。しかし、当該突起部による成形性の悪化の程度は、レンズの中心部分よりも外縁部分の方が大きい。そして、特に、光ピックアップレンズのレンズ面の接線角度が４０°以上となる範囲において、当該突起部による成形性の悪化が生じることが分かった。本発明の第３の態様においては、当該輪帯構造において、Ｄｎ−１＞Ｄｎを満たす第ｎ輪帯のレンズ中心側の境界のレンズ径方向における位置が、当該光ピックアップレンズのレンズ面の接線角度が４０°以上となる範囲内であるとき、当該第ｎ輪帯と隣り合う第ｎ−１輪帯と当該第ｎ輪帯との間に接合領域を備えている。そして、当該接合領域の面形状は、当該接合領域の面上の実質的に全ての点の光軸方向における位置が、第ｎ−１輪帯のレンズ外縁側の境界の光軸方向における位置よりも光ディスク側となる形状となっている。換言すれば、接合領域の面形状は、第ｎ−１輪帯のレンズ外縁側の境界よりもレーザ光源側に突出しない形状となっている。そのため、隣り合う輪帯間に突起部が形成されることによる光ピックアップレンズの形成上の問題が生じないようになっている。したがって、成型がさらに容易な光ピックアップレンズを提供できる。【００２５】
以上のように軸上段差量Ｄｎについての記述をしたが、本発明と同じ、またはほとんど同じレンズ形状は、輪帯構造のレンズにおいては軸上段差量Ｄｎを全く別な値にしても本発明と同じ効果を得ることができる。それは光軸から離れた位置の半径の値でのサグ量として同じサグ量を得るのに違う軸上段差量であっても得ることができてしまうからである。それは後述する面形状を規定する非球面式からも明らかである。【００２６】
本発明の第１の態様にかかる光ピックアップレンズは、レーザ光を光ディスクに集光する開口数ＮＡが０．８４以上の光ピックアップレンズである。また、前記光ピックアップレンズは、少なくとも一方のレンズ面に、前記レンズ面が段差により同心円状の複数の輪帯領域に分割されてなる輪帯構造を備える。
また、前記輪帯構造は、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、前記各輪帯領域を、第１輪帯、第２輪帯、・・・、第Ｎ輪帯（Ｎは正の整数）とし、第ｎ輪帯（ｎは、１≦ｎ≦Ｎを満たす整数）を通る光線と光軸上を通る光線の光路差をＥｎ（λ）とした場合、以下の（８）式且つ（９）式を満たす少なくとも１つの第ｍ輪帯（ｍは、１＜ｍ＜Ｎを満たす整数）を備える。
｜Ｅｍ−１｜＜｜Ｅｍ｜    ・・・・・（８）
｜Ｅｍ｜＞｜Ｅｍ＋１｜    ・・・・・（９）
また、前記輪帯構造は、Ｅｎ−１＞Ｅｎを満たす少なくとも１つの第ｎ−１輪帯と第ｎ輪帯との間に設けられる接合領域と、を備える。
そして、前記接合領域の面形状は、前記接合領域の面上の実質的に全ての点の前記光軸方向における位置が前記第ｎ−１輪帯の前記レンズ外縁側の境界の前記光軸方向における位置よりも前記光ディスク側となる形状である。【００２７】
本発明の第１の態様においては、Ｅｎ＞０の場合、Ｅｍ−１＜Ｅｍ且つＥｍ＞Ｅｍ＋１を満たし、又は、Ｅｎ＜０の場合、Ｅｍ−１＞Ｅｍ且つＥｍ＜Ｅｍ＋１を満たす第ｍ輪帯を少なくとも１つ備えている。換言すれば、Ｅｎ＞０の場合、第ｍ輪帯よりレンズ中心側の範囲では、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、光路差Eｎが増加する方向に段差が形成され、第ｍ輪帯よりレンズ外縁側の範囲では、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、光路差Eｎが減少する方向に段差が形成されている。また、Ｅｎ＜０の場合、第ｍ輪帯よりレンズ中心側の範囲では、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、光路差Ｅｎが減少する方向に段差が形成され、第ｍ輪帯よりレンズ外縁側の範囲では、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、光路差Eｎが増加する方向に段差が形成されている。すなわち、Ｅｎ＞０の場合、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、第ｍ輪帯よりレンズ中心側の範囲では、隣り合う輪帯間にレンズ中心厚が薄くなる方向に段差が形成され、第ｍ輪帯よりレンズ外縁側の範囲では、隣り合う輪帯間にレンズ中心厚が厚くなる方向に段差が形成されている。また、Ｅｎ＜０の場合、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、第ｍ輪帯よりレンズ中心側の範囲では、隣り合う輪帯間にレンズ中心厚が厚くなる方向に段差が形成され、第ｍ輪帯よりレンズ外縁側の範囲では、隣り合う輪帯間にレンズ中心厚が薄くなる方向に段差が形成されている。つまり、Ｅｎ＞０の場合、第ｍ輪帯におけるレンズ中心厚は最も薄くなるように輪帯構造が形成されており、Ｅｎ＜０の場合、第ｍ輪帯におけるレンズ中心厚は最も厚くなるように輪帯構造が形成されている。【００２８】
また、従来、Ｅｎ−１＞Ｅｎを満たす第ｎ−１輪帯と第ｎ輪帯との間では、レーザ光源側に凸となる突起部が形成され、当該突起部のため、レンズの成形性が悪くなる。本発明の第１の態様においては、当該輪帯構造において、Ｅｎ−１＞Ｅｎを満たす少なくとも１つの第ｎ−１輪帯と第ｎ輪帯との間に接合領域を備えている。そして、当該接合領域の面形状は、当該接合領域の面上の実質的に全ての点の光軸方向における位置が、第ｎ−１輪帯のレンズ外縁側の境界の光軸方向における位置よりも光ディスク側となる形状となっている。換言すれば、接合領域の面形状は、第ｎ−１輪帯のレンズ外縁側の境界よりもレーザ光源側に突出しない形状となっている。そのため、隣り合う輪帯間に突起部が形成されることによる光ピックアップレンズの形成上の問題が生じにくくなっている。したがって、成型がより容易な光ピックアップレンズを提供できる。【００２９】
また、本発明の第２の態様にかかる光ピックアップレンズは、レーザ光を光ディスクに集光する開口数ＮＡが０．８４以上の光ピックアップレンズである。また、前記光ピックアップレンズは、少なくとも一方のレンズ面に、前記レンズ面が段差により同心円状の複数の輪帯領域に分割されてなる輪帯構造を備える。
また、前記輪帯構造は、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、前記各輪帯領域を、第１輪帯、第２輪帯、・・・、第Ｎ輪帯（Ｎは正の整数）とし、第ｎ輪帯（ｎは、１≦ｎ≦Ｎを満たす整数）を通る光線と光軸上を通る光線の光路差をＥｎ（λ）とした場合、以下の（１４）式且つ（１５）式を満たす少なくとも１つの第ｍ輪帯（ｍは、１＜ｍ＜Ｎを満たす整数）を備える。
｜Ｅｍ−１｜＜｜Ｅｍ｜    ・・・・・（１４）
｜Ｅｍ｜＞｜Ｅｍ＋１｜    ・・・・・（１５）
また、前記輪帯構造は、Ｅｎ−１＞Ｅｎを満たす全ての第ｎ−１輪帯と第ｎ輪帯との間に設けられる接合領域と、を備える。
そして、前記接合領域の面形状は、前記接合領域の面上の実質的に全ての点の前記光軸方向における位置が前記第ｎ−１輪帯の前記レンズ外縁側の境界の前記光軸方向における位置よりも前記光ディスク側となる形状である。【００３０】
本発明の第２の態様においては、Ｅｎ＞０の場合、Ｅｍ−１＜Ｅｍ且つＥｍ＞Ｅｍ＋１を満たし、又は、Ｅｎ＜０の場合、Ｅｍ−１＞Ｅｍ且つＥｍ＜Ｅｍ＋１を満たす第ｍ輪帯を少なくとも１つ備えている。換言すれば、Ｅｎ＞０の場合、第ｍ輪帯よりレンズ中心側の範囲では、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、光路差Ｅｎが増加する方向に段差が形成され、第ｍ輪帯よりレンズ外縁側の範囲では、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、光路差Ｅｎが減少する方向に段差が形成されている。また、Ｅｎ＜０の場合、第ｍ輪帯よりレンズ中心側の範囲では、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、光路差Ｅｎが減少する方向に段差が形成され、第ｍ輪帯よりレンズ外縁側の範囲では、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、光路差Ｅｎが増加する方向に段差が形成されている。すなわち、Ｅｎ＞０の場合、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、第ｍ輪帯よりレンズ中心側の範囲では、隣り合う輪帯間にレンズ中心厚が薄くなる方向に段差が形成され、第ｍ輪帯よりレンズ外縁側の範囲では、隣り合う輪帯間にレンズ中心厚が厚くなる方向に段差が形成されている。また、Ｅｎ＜０の場合、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、第ｍ輪帯よりレンズ中心側の範囲では、隣り合う輪帯間にレンズ中心厚が厚くなる方向に段差が形成され、第ｍ輪帯よりレンズ外縁側の範囲では、隣り合う輪帯間にレンズ中心厚が薄くなる方向に段差が形成されている。つまり、Ｅｎ＞０の場合、第ｍ輪帯におけるレンズ中心厚は最も薄くなるように輪帯構造が形成されており、Ｅｎ＜０の場合、第ｍ輪帯におけるレンズ中心厚は最も厚くなるように輪帯構造が形成されている。【００３１】
また、従来、Ｅｎ−１＞Ｅｎを満たす第ｎ−１輪帯と第ｎ輪帯との間では、レーザ光源側に凸となる突起部が形成され、当該突起部のため、レンズの成形性が悪くなる。本発明の第２の態様においては、当該輪帯構造において、Ｅｎ−１＞Ｅｎを満たす全ての第ｎ−１輪帯と第ｎ輪帯との間に接合領域を備えている。そして、当該接合領域の面形状は、当該接合領域の面上の実質的に全ての点の光軸方向における位置が、第ｎ−１輪帯のレンズ外縁側の境界の光軸方向における位置よりも光ディスク側となる形状となっている。換言すれば、接合領域の面形状は、第ｎ−１輪帯のレンズ外縁側の境界よりもレーザ光源側に突出しない形状となっている。そのため、隣り合う輪帯間に突起部が形成されることによる光ピックアップレンズの形成上の問題が生じないようになっている。したがって、成型がさらに容易な光ピックアップレンズを提供できる。【００３２】
本発明の第３の態様にかかる光ピックアップレンズは、レーザ光を光ディスクに集光する開口数ＮＡが０．８４以上の光ピックアップレンズである。また、前記光ピックアップレンズは、少なくとも一方のレンズ面に、前記レンズ面が段差により同心円状の複数の輪帯領域に分割されてなる輪帯構造を備える。
また、前記輪帯構造は、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、前記各輪帯領域を、第１輪帯、第２輪帯、・・・、第Ｎ輪帯（Ｎは正の整数）とし、第ｎ輪帯（ｎは、１≦ｎ≦Ｎを満たす整数）を通る光線と光軸上を通る光線の光路差をＥｎ（λ）とした場合、以下の（１４）式且つ（１５）式を満たす少なくとも１つの第ｍ輪帯（ｍは、１＜ｍ＜Ｎを満たす整数）を備える。
｜Ｅｍ−１｜＜｜Ｅｍ｜    ・・・・・（１４）
｜Ｅｍ｜＞｜Ｅｍ＋１｜    ・・・・・（１５）
また、前記輪帯構造は、Ｅｎ−１＞Ｅｎを満たす第ｎ輪帯の前記レンズ中心側の境界のレンズ径方向における位置が、当該光ピックアップレンズの前記レンズ面の接線角が４０°以上となる範囲内であるとき、前記第ｎ輪帯と隣り合う第ｎ−１輪帯と前記第ｎ輪帯との間に設けられる接合領域を備える。
そして、前記接合領域の面形状は、前記接合領域の面上の実質的に全ての点の前記光軸方向における位置が前記第ｎ−１輪帯の前記レンズ外縁側の境界の前記光軸方向における位置よりも前記光ディスク側となる形状である。【００３３】
本発明の第３の態様においては、Ｅｎ＞０の場合、Ｅｍ−１＜Ｅｍ且つＥｍ＞Ｅｍ＋１を満たし、又は、Ｅｎ＜０の場合、Ｅｍ−１＞Ｅｍ且つＥｍ＜Ｅｍ＋１を満たす第ｍ輪帯を少なくとも１つ備えている。換言すれば、Eｎ＞０の場合、第ｍ輪帯よりレンズ中心側の範囲では、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、光路差Eｎが増加する方向に段差が形成され、第ｍ輪帯よりレンズ外縁側の範囲では、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、光路差Ｅｎが減少する方向に段差が形成されている。また、Ｅｎ＜０の場合、第ｍ輪帯よりレンズ中心側の範囲では、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、光路差Eｎが減少する方向に段差が形成され、第ｍ輪帯よりレンズ外縁側の範囲では、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、光路差Eｎが増加する方向に段差が形成されている。すなわち、Ｅｎ＞０の場合、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、第ｍ輪帯よりレンズ中心側の範囲では、隣り合う輪帯間にレンズ中心厚が薄くなる方向に段差が形成され、第ｍ輪帯よりレンズ外縁側の範囲では、隣り合う輪帯間にレンズ中心厚が厚くなる方向に段差が形成されている。また、Ｅｎ＜０の場合、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、第ｍ輪帯よりレンズ中心側の範囲では、隣り合う輪帯間にレンズ中心厚が厚くなる方向に段差が形成され、第ｍ輪帯よりレンズ外縁側の範囲では、隣り合う輪帯間にレンズ中心厚が薄くなる方向に段差が形成されている。つまり、Ｅｎ＞０の場合、第ｍ輪帯におけるレンズ中心厚は最も薄くなるように輪帯構造が形成されており、Ｅｎ＜０の場合、第ｍ輪帯におけるレンズ中心厚は最も厚くなるように輪帯構造が形成されている。【００３４】
また、従来、Ｅｎ−１＞Ｅｎを満たす第ｎ−１輪帯と第ｎ輪帯との間では、レーザ光源側に凸となる突起部が形成され、当該突起部のため、レンズの成形性が悪くなる。しかし、当該突起部による成形性の悪化の程度は、レンズの中心部分よりも外縁部分の方が大きい。そして、特に、光ピックアップレンズのレンズ面の接線角度が４０°以上となる範囲において、当該突起部による成形性の悪化が生じることが分かった。本発明の第３の態様においては、当該輪帯構造において、Ｄｎ−１＞Ｄｎを満たす第ｎ輪帯のレンズ中心側の境界のレンズ径方向における位置が、当該光ピックアップレンズのレンズ面の接線角度が４０°以上となる範囲内であるとき、当該第ｎ輪帯と隣り合う第ｎ−１輪帯と当該第ｎ輪帯との間に接合領域を備えている。そして、当該接合領域の面形状は、当該接合領域の面上の実質的に全ての点の光軸方向における位置が、第ｎ−１輪帯のレンズ外縁側の境界の光軸方向における位置よりも光ディスク側となる形状となっている。換言すれば、接合領域の面形状は、第ｎ−１輪帯のレンズ外縁側の境界よりもレーザ光源側に突出しない形状となっている。そのため、隣り合う輪帯間に突起部が形成されることによる光ピックアップレンズの形成上の問題が生じないようになっている。したがって、成型がさらに容易な光ピックアップレンズを提供できる。【００３５】
また、前記接合領域の面形状は、前記光軸に垂直な面から、レーザ光源側から光ディスク側に向かう方向に、角度θ（°）傾く平面形状であることが好ましい。
さらに、以下の（３）式を満たすことが好ましい。
０≦θ≦１５    ・・・・・（３）
これにより、第ｎ−１輪帯の傾斜角度と接合領域の傾斜角度とを近い角度とすることができる。そして、成形時における第ｎ−１輪帯における収縮方向と接合領域における収縮方向とをできるだけ一致させることができる。そのため、光ピックアップレンズの寸法を精度良く出すための成形条件をより容易に見つけることができるようになる。
なお、１つの光ピックアップレンズに設けられる複数の接合領域の傾斜角度は、それぞれ、当該接合領域が設けられるレンズ径方向における位置に応じて異なっていてもよい。【００３６】
また、前記第ｍ輪帯の前記レンズ中心側の境界の半径をＲｂとし、前記第ｍ輪帯の前記レンズ外縁側の境界の半径をＲｅとし、前記開口数ＮＡが０．８５であるときの前記光ピックアップレンズの有効半径をＲｓとした場合、以下の（４）式を満たすことが好ましい。
（Ｒｅ−Ｒｂ）／Ｒｓ×１００≧１０（％）  ・・・・・（４）
第ｍ輪帯の輪帯幅が狭すぎると、当該第ｍ輪帯に対応する金型部分へ樹脂を十分に充填できなくなり、レンズの収差性能の悪化をもたらす。一方、第ｍ輪帯の輪帯幅（Ｒｅ−Ｒｂ）が、当該光ピックアップレンズの有効半径Ｒｓの１０％以上である場合、当該第ｍ輪帯に対応する金型部分へ樹脂を十分に充填することができる。これにより、レンズの収差性能の悪化を防止することができる。【００３７】
さらに、以下の（５）式を満たすことがより好ましい。
（Ｒｅ−Ｒｂ）／Ｒｓ×１００≧３０（％）  ・・・・・（５）
第ｍ輪帯の輪帯幅（Ｒｅ−Ｒｂ）を、当該光ピックアップレンズの有効半径Ｒｓの３０％以上とすることにより、当該第ｍ輪帯に対応する金型部分に樹脂を充填する際における樹脂の乱れを防止することができる。これにより、レンズの収差性能の悪化をより確実に防止することができる。【００３８】
また、Ｄｎ−１＜Ｄｎを満たす全ての第ｎ−１輪帯及び第ｎ輪帯について、前記第ｎ輪帯の軸上段差量Ｄｎと前記第ｎ−１輪帯の軸上段差量Ｄｎ−１との差分の絶対値｜Ｄｎ−Ｄｎ−１｜を加算して得られる値をαとし、Ｄｎ−１＞Ｄｎを満たす全ての第ｎ−１輪帯及び第ｎ輪帯について、前記第ｎ輪帯の軸上段差量Ｄｎと前記第ｎ−１輪帯の軸上段差量Ｄｎ−１との差分の絶対値｜Ｄｎ−Ｄｎ−１｜を加算して得られる値をβとした場合に、以下の（６）式を満たすことが好ましい。
α≧β    ・・・・・（６）【００３９】
接合領域は、光学機能面ではない。そのため、隣り合う輪帯間に上述した接合領域を設けると、その分、光スポットの光量が低下してしまう。ここで、レンズに入射するレーザ光はレンズにおいて吸収されず、レンズ表面における反射はないものとし、光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面に輪帯構造が形成され、光ディスク側のレンズ面は連続的な形状を有するとした場合、光スポットの光量比(％)を、以下の（１０）式で表すことができる。
光量比(％)＝（１−（（有効半径内のレンズ面の面積）−（光学機能面以外の面積））／（有効変形内のレンズ面の面積））×１００
・・・・・（１０）
ここで、（１０）式における（光学機能面以外の面積）は、全ての接合領域の面積の和に略等しい。したがって、光ピックアップレンズに設けられる接合領域の数をできるだけ少なくすることにより、光スポットの光量を向上することができる。【００４０】
そして、接合領域が設けられる部分は、Ｄｎ−１＞Ｄｎを満たす第ｎ−１輪帯と第ｎ輪帯との輪帯間である。そのため、接合領域を設けない輪帯間の段差量の累積値を、接合領域を設ける輪帯間の段差量の累積値よりも大きくすることにより、光スポットの光量の向上を図ることができると考えられる。そこで、本発明では、（６）式を満たすことにより、接合領域を設けない輪帯間の段差量の累積値であるαを、接合領域を設ける輪帯間の段差量の累積値であるβ以上とすることができ、光スポットの光量を向上させることができる。【００４１】
さらに、以下の（７）式を満たすことがより好ましい。
α＞β    ・・・・・（７）
これにより、光スポットの光量をより確実に向上させることができる。【００４２】
また、前記開口数ＮＡが０．８５であるときの有効半径Ｒｓは、前記光ピックアップレンズが搭載されるアクチュエータの開口半径と実質的に等しいことが好ましい。
実際には、光ピックアップレンズが取り付けられるアクチュエータはプラスチック製であるため、アクチュエータの開口半径は製品毎で異なる。本発明では、光ピックアップレンズの開口数ＮＡが０．８５であるときの有効半径Ｒｓは、当該アクチュエータの開口半径と実質的に等しいため、アクチュエータの開口半径を反映して、第ｍ輪帯の輪帯幅を規定することができる。【００４３】
また、前記光ピックアップレンズは、波長３９５ｎｍ以上４１５ｎｍ以下の範囲の波長のレーザ光を前記光ディスクに集光することが好ましい。
これにより、ＢＤに対して良好に光スポットを形成する光ピックアップレンズを提供できる。ＢＤの使用波長は４０５ｎｍであるが、レーザ光源の製造バラツキを考慮して、本発明の光ピックアップレンズの使用波長の範囲を波長３９５ｎｍ以上４１５ｎｍ以下とした。【００４４】
さらに、前記光ピックアップレンズは、樹脂材料、又は、樹脂材料に無機材料若しくは主に無機材料からなる材料を分散させた材料から成形されることが好ましい。
また、前記光ピックアップレンズは、ガラス材料から成形されることが好ましい。
これにより、一般的なレンズ材料から第１の態様乃至第３の態様の何れかと同様の効果を奏する光ピックアップレンズを製造することができる。【００４５】
また、前記光ピックアップレンズは、ＢＤ用のピックアップに搭載されることが好ましい。
【発明の効果】
【００４６】
本発明により、より精度よく成形できる光ピックアップレンズを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施の形態にかかる光ピックアップレンズの一例を示す側面図である。
【図２】本発明の実施の形態にかかる光ピックアップレンズの一例を示す側面図である。
【図３】図２の一部を拡大して示す拡大図である。
【図４】本発明の実施の形態にかかる光ピックアップレンズの一例を示す側面図である。
【図５】本発明の実施の形態にかかる光ピックアップレンズの一例を示す側面図である。
【図６】本発明の実施の形態にかかる光ピックアップレンズの一例を示す側面図である。
【図７】本発明の実施の形態にかかる光ピックアップレンズの一例を示す側面図である。
【図８】実施例１にかかる光ピックアップレンズのレンズデータを示す表である。
【図９】実施例１にかかる光ピックアップレンズのレンズデータを示す表である。
【図１０】実施例１にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面の非球面係数、軸上段差量及び輪帯位置を示す表である。
【図１１】実施例１にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面の非球面係数、軸上段差量及び輪帯位置を示す表である。
【図１２】実施例１にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面の非球面係数、軸上段差量及び輪帯位置を示す表である。
【図１３】実施例１にかかる光ピックアップレンズの光ディスク側のレンズ面の非球面係数を示す表である。
【図１４】実施例２にかかる光ピックアップレンズのレンズデータを示す表である。
【図１５】実施例２にかかる光ピックアップレンズのレンズデータを示す表である。
【図１６】実施例２にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面の非球面係数、軸上段差量及び輪帯位置を示す表である。
【図１７】実施例２にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面の非球面係数、軸上段差量及び輪帯位置を示す表である。
【図１８】実施例２にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面の非球面係数、軸上段差量及び輪帯位置を示す表である。
【図１９】実施例２にかかる光ピックアップレンズの光ディスク側のレンズ面の非球面係数を示す表である。
【図２０】実施例３にかかる光ピックアップレンズのレンズデータを示す表である。
【図２１】実施例３にかかる光ピックアップレンズのレンズデータを示す表である。
【図２２】実施例３にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面の非球面係数、軸上段差量及び輪帯位置を示す表である。
【図２３】実施例３にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面の非球面係数、軸上段差量及び輪帯位置を示す表である。
【図２４】実施例３にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面の非球面係数、軸上段差量及び輪帯位置を示す表である。
【図２５】実施例３にかかる光ピックアップレンズの光ディスク側のレンズ面の非球面係数を示す表である。
【図２６】実施例４にかかる光ピックアップレンズのレンズデータを示す表である。
【図２７】実施例４にかかる光ピックアップレンズのレンズデータを示す表である。
【図２８】実施例４にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面の非球面係数、軸上段差量及び輪帯位置を示す表である。
【図２９】実施例４にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面の非球面係数、軸上段差量及び輪帯位置を示す表である。
【図３０】実施例４にかかる光ピックアップレンズの光ディスク側のレンズ面の非球面係数を示す表である。
【図３１】実施例５にかかる光ピックアップレンズのレンズデータを示す表である。
【図３２】実施例５にかかる光ピックアップレンズのレンズデータを示す表である。
【図３３】実施例５にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面の非球面係数、軸上段差量及び輪帯位置を示す表である。
【図３４】実施例５にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面の非球面係数、軸上段差量及び輪帯位置を示す表である。
【図３５】実施例５にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面の非球面係数、軸上段差量及び輪帯位置を示す表である。
【図３６】実施例５にかかる光ピックアップレンズの光ディスク側のレンズ面の非球面係数を示す表である。
【図３７】実施例６にかかる光ピックアップレンズのレンズデータを示す表である。
【図３８】実施例６にかかる光ピックアップレンズのレンズデータを示す表である。
【図３９】実施例６にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面の非球面係数、軸上段差量及び輪帯位置を示す表である。
【図４０】実施例６にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面の非球面係数、軸上段差量及び輪帯位置を示す表である。
【図４１】実施例６にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面の非球面係数、軸上段差量及び輪帯位置を示す表である。
【図４２】実施例６にかかる光ピックアップレンズの光ディスク側のレンズ面の非球面係数を示す表である。
【図４３】実施例７にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面の非球面係数、軸上段差量及び輪帯位置を示す表である。
【図４４】実施例８にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面の非球面係数、軸上段差量及び輪帯位置を示す表である。
【図４５】比較例１にかかる光ピックアップレンズのレンズデータを示す表である。
【図４６】比較例１にかかる光ピックアップレンズのレンズデータを示す表である。
【図４７】比較例１にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面の非球面係数、軸上段差量及び輪帯位置を示す表である。
【図４８】比較例１にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面の非球面係数、軸上段差量及び輪帯位置を示す表である。
【図４９】比較例１にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面の非球面係数、軸上段差量及び輪帯位置を示す表である。
【図５０】比較例１にかかる光ピックアップレンズの光ディスク側のレンズ面の非球面係数を示す表である。
【図５１】実施例１乃至８及び比較例１の成形後の転写性、残留収差成分（ｍλｒｍｓ）、（Ｒｅ−Ｒｓ）／Ｒｓ×１００（％）、光量比（％）を示す表である。
【図５２】光量比の算出を説明する図である。
【図５３】従来の回折レンズを示す側面図である。
【図５４】従来の非回折輪帯レンズを示す側面図である。
【図５５】実施例1〜８及び比較例１の光路差を計算したものを示す表である。
【図５６】本発明の実施形態にかかる光ピックアップレンズの概略的な側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
本実施の形態にかかる光ピックアップレンズは、ＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ）の情報記録面に対して、波長３９５ｎｍ〜４１５ｎｍの範囲内の波長のレーザ光を集光させる。また、本実施の形態にかかる光ピックアップレンズの開口数ＮＡは０．８４以上である。
また、本実施の形態にかかる光ピックアップレンズは、少なくとも一方のレンズ面（光学機能面）に、当該レンズ面が段差により同心円状の複数の輪帯領域に分割されてなる輪帯構造を備えている。換言すれば、本発明にかかる光ピックアップレンズの少なくとも一方の面は、同心円状に、複数の輪帯領域に分割されており、隣り合う輪帯領域の間には段差が形成されている。
【００４９】
当該輪帯構造は、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、各輪帯領域を、第１輪帯、第２輪帯、・・・、第Ｎ輪帯（Ｎは正の整数）とする。第ｎ輪帯（ｎは、１≦ｎ≦Ｎを満たす整数）の非球面をレンズ中心に向かって仮想的に延長した場合に、非球面の仮想延長面と光軸ＡＸとの交点をＣｎ（ｎは、１≦ｎ≦Ｎを満たす整数）とする。交点Ｃ１と交点Ｃｎとの距離を軸上段差量Ｄｎとする。光軸に平行で光ディスク側に向かう方向（レーザ光源から光ディスクに向かう方向）を正の方向とする。この場合、光ピックアップレンズは、以下の（１）式且つ（２）式を満たす少なくとも１つの第ｍ輪帯（ｍは、１＜ｍ＜Ｎを満たす整数）を備えている。
｜Ｄｍ−１｜＜｜Ｄｍ｜    ・・・・・（１）
｜Ｄｍ｜＞｜Ｄｍ＋１｜    ・・・・・（２）
つまり、輪帯構造は、Ｄｎ＞０の場合、Ｄｍ−１＜Ｄｍ且つＤｍ＞Ｄｍ＋１を満たし、又は、Ｄｎ＜０の場合、Ｄｍ−１＞Ｄｍ且つＤｍ＜Ｄｍ＋１を満たす第ｍ輪帯を少なくとも１つ備えている。換言すれば、Ｄｎ＞０の場合、第ｍ輪帯よりレンズ中心側の範囲では、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、軸上段差量Ｄｎが増加する方向に段差が形成されている。第ｍ輪帯よりレンズ外縁側の範囲では、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、軸上段差量Ｄｎが減少する方向に段差が形成されている。また、Ｄｎ＜０の場合、第ｍ輪帯よりレンズ中心側の範囲では、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、軸上段差量Ｄｎが減少する方向に段差が形成され、第ｍ輪帯よりレンズ外縁側の範囲では、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、軸上段差量Ｄｎが増加する方向に段差が形成されている。
すなわち、Ｄｎ＞０の場合、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、第ｍ輪帯よりレンズ中心側の範囲では、隣り合う輪帯間にレンズ中心厚が薄くなる方向に段差が形成されている。第ｍ輪帯よりレンズ外縁側の範囲では、隣り合う輪帯間にレンズ中心厚が厚くなる方向に段差が形成されている。また、Ｄｎ＜０の場合、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、第ｍ輪帯よりレンズ中心側の範囲では、隣り合う輪帯間にレンズ中心厚が厚くなる方向に段差が形成され、第ｍ輪帯よりレンズ外縁側の範囲では、隣り合う輪帯間にレンズ中心厚が薄くなる方向に段差が形成されている。つまり、Ｄｎ＞０の場合、第ｍ輪帯におけるレンズ中心厚は最も薄くなるように輪帯構造が形成されており、Ｄｎ＜０の場合、第ｍ輪帯におけるレンズ中心厚は最も厚くなるように輪帯構造が形成されている。
【００５０】
また、輪帯構造は、Ｄｎ−１＞Ｄｎを満たす少なくとも１つの第ｎ−１輪帯と第ｎ輪帯との間に設けられる接合領域を備えている。光軸方向におけるこの接合領域の位置は、光軸方向における第ｎ−１輪帯の位置よりも光ディスク側に位置する。
従来、Ｄｎ−１＞Ｄｎを満たす第ｎ−１輪帯と第ｎ輪帯との間では、レーザ光源側に凸となる突起部が形成され、当該突起部のため、レンズの成形性が悪くなる。本実施の形態にかかる光ピックアップレンズにおいては、当該輪帯構造において、Ｄｎ−１＞Ｄｎを満たす少なくとも１つの第ｎ−１輪帯と第ｎ輪帯との間に接合領域を備えている。そして、当該接合領域の面形状は、当該接合領域の面上の実質的に全ての点の光軸方向における位置が、第ｎ−１輪帯のレンズ外縁側の境界の光軸方向における位置よりも光ディスク側となる形状となっている。換言すれば、接合領域の面形状は、第ｎ−１輪帯のレンズ外縁側の境界よりもレーザ光源側に突出しない形状となっている。そのため、隣り合う輪帯間に突起部が形成されることによる光ピックアップレンズの形成上の問題が生じにくくなっている。したがって、成型がより容易な光ピックアップレンズを提供できる。
【００５１】
本発明の実施の形態にかかる光ピックアップレンズの一例を図１に示す。光ピックアップレンズ１は、互いに対向配置された一組のレンズ面１０１、レンズ面１０２を有する。レンズ面１０１は、レーザ光源側のレンズ面である。レンズ面１０１には、輪帯構造が形成されている。レンズ面１０２は、光ディスク側のレンズ面である。レンズ面１０２には、輪帯構造は形成されていない。レンズ面１０２の面形状は、単一の非球面形状となっている。
光ピックアップレンズ１において、Ｄｎ＞０となっている。レンズ面１０１に設けられた輪帯構造は、Ｄｍ−１＜Ｄｍ且つＤｍ＞Ｄｍ＋１を満たす第ｍ輪帯１０３を１つ備えている。換言すれば、第ｍ輪帯１０３よりレンズ中心側の範囲では、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、軸上段差量Ｄｎが増加する方向に段差が形成されている。第ｍ輪帯１０３よりレンズ外縁側の範囲では、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、軸上段差量Ｄｎが減少する方向に段差が形成されている。すなわち、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、第ｍ輪帯１０３よりレンズ中心側の範囲では、隣り合う輪帯間にレンズ中心厚が薄くなる方向に段差が形成されている。第ｍ輪帯１０３よりレンズ外縁側の範囲では、隣り合う輪帯間にレンズ中心厚が厚くなる方向に段差が形成されている。つまり、第ｍ輪帯１０３におけるレンズ中心厚は最も薄くなるように輪帯構造が形成されている。
【００５２】
光ピックアップレンズ１において、輪帯構造は、Ｄｎ−１＞Ｄｎを満たす第ｎ−１輪帯と第ｎ輪帯との間に設けられる接合領域１０４を備えている。なお、接合領域１０４は、Ｄｎ−１＞Ｄｎを満たす少なくとも１つの第ｎ−１輪帯と第ｎ輪帯との間に設けられればよい。
当該接合領域１０４の面形状は、接合領域１０４の面上の実質的に全ての点の光軸方向における位置が当該第ｎ−１輪帯のレンズ外縁側の境界の光軸方向における位置よりも光ディスク側となる形状となっている。接合領域１０４の面形状は、第ｎ−１輪帯のレンズ外縁側の境界よりもレーザ光源側に突出しない形状となっている。光ピックアップレンズ１において、接合領域１０４の面形状は、光軸に垂直な平面形状となっている。
【００５３】
以上のように軸上段差量Ｄｎについての記述をしたが、本発明と同じ、またはほとんど同じレンズ形状は、輪帯構造のレンズにおいては軸上段差量Ｄｎを全く別な値にしても本発明と同じ効果を得ることができる。それは光軸から離れた位置の半径の値でのサグ量として同じサグ量を得るのに違う軸上段差量であっても得ることができてしまうからである。それは後述する面形状を規定する非球面式からも明らかである。
【００５４】
本発明の実施の形態にかかる光ピックアップレンズの他の例を図２に示す。図２に示す光ピックアップレンズ２は、図１の光ピックアップレンズ１とほぼ同様の構造を有している。具体的には、レーザ光源側のレンズ面２０１に、輪帯構造が形成されている。光ディスク側のレンズ面２０２の面形状は、単一の非球面形状となっている。
光ピックアップレンズ２においては、Ｄｎ＞０となっている。また、輪帯構造は、Ｄｍ−１＜Ｄｍ且つＤｍ＞Ｄｍ＋１を満たす第ｍ輪帯２０３を１つ備えている。つまり、第ｍ輪帯２０３におけるレンズ中心厚は最も薄くなるように輪帯構造が形成されている。
光ピックアップレンズ２において、輪帯構造は、Ｄｎ−１＞Ｄｎを満たす第ｎ−１輪帯と第ｎ輪帯との間に設けられる接合領域２０４を備えている。なお、接合領域２０４は、Ｄｎ−１＞Ｄｎを満たす少なくとも１つの第ｎ−１輪帯と第ｎ輪帯との間に設けられればよい。当該接合領域２０４の面形状は、第ｎ−１輪帯のレンズ外縁側の境界よりもレーザ光源側に突出しない形状となっている。
【００５５】
光ピックアップレンズ２において、Ｄｎ−１＞Ｄｎを満たす部分（図２において一点鎖線で囲む部分）の拡大図を図３に示す。図３に示すように、光ピックアップレンズ２を側面視すると、接合領域２０４は、光軸ＡＸに対して垂直な面ＰＬ１に対して、レーザ光源側から光ディスク側に向かう方向に角度θ（°）傾いている。
面ＰＬ１に対して接合領域２０４がなす角度θは、以下の（３）式を満たすようになっている。
０≦θ≦１５    ・・・・・（３）
これにより、第ｎ−１輪帯の傾斜角度と接合領域２０４の傾斜角度とを近い角度とすることができる。そして、成形時における第ｎ−１輪帯における収縮方向と接合領域２０４における収縮方向とをできるだけ一致させることができる。そのため、光ピックアップレンズ２の寸法を精度良く出すための成形条件をより容易に見つけることができるようになる。
なお、図３に示すように、１つの光ピックアップレンズ２に設けられる複数の接合領域２０４の傾斜角度は、それぞれ、当該接合領域２０４が設けられるレンズ径方向における位置に応じて異なっていてもよい（例えば、図３に示すθ１、θ２、θ３）。
【００５６】
また、本実施形態においては、（１）式且つ（２）式を満たす第ｍ輪帯を複数備えていてもよい。本発明の実施の形態にかかる光ピックアップレンズの他の例を図４に示す。
図４に示す光ピックアップレンズ３においては、Ｄｎ＞０となっている。また、光ピックアップレンズ３において、輪帯構造は、Ｄｍ−１＜Ｄｍ且つＤｍ＞Ｄｍ＋１を満たす第ｍ輪帯３０３、３０４を備えている。
光ピックアップレンズ３は、Ｄｎ−１＞Ｄｎを満たす領域を２つ備えている。第ｍ輪帯３０３と第ｍ輪帯３０４との間の領域は、Ｄｎ−１＞Ｄｎを満たす。第ｍ輪帯３０４よりレンズ外縁側の領域は、Ｄｎ−１＞Ｄｎを満たす。
光ピックアップレンズ３では、輪帯構造は、Ｄｎ−１＞Ｄｎを満たす第ｎ輪帯のレンズ中心側の境界のレンズ径方向における位置が、当該光ピックアップレンズ３のレンズ面の接線角が４０°以上となる範囲内であるとき、第ｎ輪帯と隣り合う第ｎ−１輪帯と第ｎ輪帯との間に設けられる接合領域を備える。
従来、Ｄｎ−１＞Ｄｎを満たす第ｎ−１輪帯と第ｎ輪帯との間に形成される突起部による成形性の悪化の程度は、レンズの中心部分よりもレンズ外縁部分の方が大きいためである。特に、光ピックアップレンズのレンズ面の接線角度が４０°以上となる範囲において、当該突起部による成形性の悪化が生じることが分かった。つまり、Ｄｎ−１＞Ｄｎを満たす第ｎ輪帯のレンズ中心側の境界のレンズ径方向における位置が、光ピックアップレンズのレンズ面の接線角度が４０°以上となる範囲内であるとき、当該第ｎ輪帯と隣り合う第ｎ−１輪帯と当該第ｎ輪帯との間に接合領域を備えればよいことが分かった。具体的には、当該光ピックアップレンズ３のレンズ面の接線角が４０°以上となる範囲内であって、Ｄｎ−１＞Ｄｎを満たす領域である第ｍ輪帯３０４よりレンズ外縁側の領域の第ｎ−１輪帯と第ｎ輪帯との間に接合領域３０５を備えている。
光ピックアップレンズ３を側面視すると、図３を参照して説明した場合と同様、各接合領域３０５は、光軸に垂直な面ＰＬ１に対して、レーザ光源側から光ディスク側に向かう方向に角度θ（°）だけ傾いている。面ＰＬ１に対する接合領域３０５の傾きθは、以下の（３）式を満たすようになっている。
０≦θ≦１５    ・・・・・（３）
【００５７】
本発明の実施の形態にかかる光ピックアップレンズの他の例を図５に示す。図５に示す光ピックアップレンズ４に形成された輪帯構造は、Ｄｍ−１＜Ｄｍ且つＤｍ＞Ｄｍ＋１を満たす第ｍ輪帯４０３、４０４を備えている。光ピックアップレンズ４に形成された輪帯構造は、Ｄｍ−１＞Ｄｍ且つＤｍ＜Ｄｍ＋１を満たす第ｍ輪帯４０５を備えている。
光ピックアップレンズ４は、Ｄｎ＞０且つＤｎ−１＞Ｄｎを満たす領域を２つ備えている。第ｍ輪帯４０３と第ｍ輪帯４０５との間の領域は、Ｄｎ−１＞Ｄｎを満たす。第ｍ輪帯４０４よりレンズ外縁側の領域は、Ｄｎ−１＞Ｄｎを満たす。
光ピックアップレンズ４に形成された輪帯構造は、Ｄｎ−１＞Ｄｎを満たす第ｎ輪帯のレンズ中心側の境界のレンズ径方向における位置が、当該光ピックアップレンズ４のレンズ面の接線角が４０°以上となる範囲内であるとき、第ｎ輪帯と隣り合う第ｎ−１輪帯と第ｎ輪帯との間に設けられる接合領域を備える。
具体的には、当該光ピックアップレンズ４のレンズ面の接線角が４０°以上となる範囲内であって、Ｄｎ−１＞Ｄｎを満たす領域である第ｍ輪帯４０４よりレンズ外縁側の領域の第ｎ−１輪帯と第ｎ輪帯との間に接合領域４０６を備えている。
光ピックアップレンズ４を側面視すると、各接合領域４０６は、図３を参照して説明した場合と同様、光軸に対して垂直な面ＰＬ１に対して、レーザ光源側から光ディスク側に向かう方向に角度θ（°）だけ傾いている。面ＰＬ１に対する接合領域４０６の傾きθは、以下の（３）式を満たすようになっている。
０≦θ≦１５    ・・・・・（３）
【００５８】
また、本発明の実施の形態にかかる光ピックアップレンズの他の例を図６に示す。図６に示す光ピックアップレンズ５においては、Ｄｎ＜０となっている。また、光ピックアップレンズ５に形成された輪帯構造は、Ｄｍ−１＞Ｄｍ且つＤｍ＜Ｄｍ＋１を満たす第ｍ輪帯５０３を備えている。
光ピックアップレンズ５は、Ｄｎ−１＞Ｄｎを満たす領域を１つ備えている。レンズ中心から第ｍ輪帯５０３までの領域は、Ｄｎ−１＞Ｄｎを満たす。図６に示す光ピックアップレンズ５では、第ｍ輪帯５０３のレンズ中心側の境界のレンズ径方向における位置は、光ピックアップレンズ５のレンズ面の接線角が４０°未満となる範囲内にある。したがって、敢えて、Ｄｎ−１＞Ｄｎを満たす第ｎ−１輪帯と第ｎ輪帯との間に接合領域を設けていない。
【００５９】
また、本発明の実施の形態にかかる光ピックアップレンズの他の例を図７に示す。図７に示す光ピックアップレンズ６においては、Ｄｎ＜０となっている。また、輪帯構造は、Ｄｍ−１＞Ｄｍ且つＤｍ＜Ｄｍ＋１を満たす第ｍ輪帯６０３、６０４を備えている。光ピックアップレンズ６は、Ｄｎ−１＞Ｄｎを満たす領域を２つ備えている。レンズ中心から第ｍ輪帯６０３までの領域は、Ｄｎ−１＞Ｄｎを満たす。第ｍ輪帯６０３と第ｍ輪帯６０４との間の領域は、Ｄｎ−１＞Ｄｎを満たす。光ピックアップレンズ６では、第ｍ輪帯６０３、６０４のレンズ中心側の境界のレンズ径方向における位置は、光ピックアップレンズ６のレンズ面の接線角が４０°未満となる範囲内にあるため、敢えて、Ｄｎ−１＞Ｄｎを満たす第ｎ−１輪帯と第ｎ輪帯との間に接合領域を設けていない。
【００６０】
また、光ピックアップレンズ１、２、３、４、５、６は、Ｄｎ−１＜Ｄｎを満たす全ての第ｎ−１輪帯及び第ｎ輪帯について、第ｎ輪帯の軸上段差量Ｄｎと第ｎ−１輪帯の軸上段差量Ｄｎ−１との差分の絶対値｜Ｄｎ−Ｄｎ−１｜を加算して得られる値をαとし、Ｄｎ−１＞Ｄｎを満たす全ての第ｎ−１輪帯及び第ｎ輪帯について、第ｎ輪帯の軸上段差量Ｄｎと第ｎ−１輪帯の軸上段差量Ｄｎ−１との差分の絶対値｜Ｄｎ−Ｄｎ−１｜を加算して得られる値をβとした場合に、以下の（６）式を満たすことが好ましい。
α≧β    ・・・・・（６）
【００６１】
接合領域は、光学機能面ではない。そのため、隣り合う輪帯間に上述した接合領域を設けると、その分、光スポットの光量が低下してしまう。ここで、レンズに入射するレーザ光はレンズにおいて吸収されず、レンズ表面における反射はないものとし、光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面に輪帯構造が形成され、光ディスク側のレンズ面は連続的な形状を有するとした場合、光スポットの光量比(％)を、以下の（１２）式で表すことができる。
光量比(％)＝（１−（（有効半径内のレンズ面の面積）−（光学機能面以外の面積））／（有効変形内のレンズ面の面積））×１００
・・・・・（１２）
ここで、（１２）式における（光学機能面以外の面積）は、全ての接合領域の面積の和に略等しい。したがって、光ピックアップレンズ１、２、３、４、５、６に設けられる接合領域の数をできるだけ少なくすることにより、光スポットの光量を向上することができる。
【００６２】
接合領域が設けられる部分は、Ｄｎ−１＞Ｄｎを満たす第ｎ−１輪帯と第ｎ輪帯との輪帯間である。そのため、接合領域を設けない輪帯間の段差量の累積値を、接合領域を設ける輪帯間の段差量の累積値よりも大きくすることにより、光スポットの光量の向上を図ることができると考えられる。そこで、本発明では、（６）式を満たすことにより、接合領域を設けない輪帯間の段差量の累積値であるαを、接合領域を設ける輪帯間の段差量の累積値であるβ以上とすることができ、光スポットの光量を向上させることができる。
【００６３】
さらに、光ピックアップレンズ１、２、３、４、５、６は、以下の（７）式を満たすことがより好ましい。
α＞β    ・・・・・（７）
これにより、光スポットの光量をより確実に向上させることができる。
【００６４】
また、開口数ＮＡが０．８５であるときの有効半径Ｒｓは、光ピックアップレンズ１、２、３、４、５、６が搭載されるアクチュエータの開口半径と実質的に等しいことが好ましい。
実際には、光ピックアップレンズが取り付けられるアクチュエータはプラスチック製であるため、アクチュエータの開口半径は製品毎で異なる。本発明では、光ピックアップレンズ１、２、３、４、５、６の開口数ＮＡが０．８５であるときの有効半径Ｒｓは、当該アクチュエータの開口半径と実質的に等しいため、アクチュエータの開口半径を反映して、第ｍ輪帯の輪帯幅を規定することができる。
【００６５】
また、光ピックアップレンズ１、２、３、４、５、６は、波長３９５ｎｍ以上４１５ｎｍ以下の範囲の波長のレーザ光を光ディスクに集光することが好ましい。
これにより、ＢＤに対して良好に光スポットを形成する光ピックアップレンズ１、２、３、４、５、６を提供できる。ＢＤの使用波長は４０５ｎｍであるが、レーザ光源の製造バラツキを考慮して、本発明の光ピックアップレンズ１、２、３、４、５、６の使用波長の範囲を波長３９５ｎｍ以上４１５ｎｍ以下とした。
また、本発明にかかる光ピックアップレンズ１、２、３、４、５、６は、ＢＤ用のピックアップに搭載されることが好ましい。
【００６６】
光ピックアップレンズ１、２、３、４、５、６の金型を切削又は研削により作製した。また、まず、光ピックアップレンズ１、２、３、４、５、６の形状に近い形状に金型を作製し、次いで、ニッケルメッキ等を施した後、切削又は研削により金型を完成させてもよい。さらに、耐性向上のため、金型に表面加工を施してもよい。
【００６７】
光ピックアップレンズ１、２、３、４、５、６の硝材としては、ポリオレフィン樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ＡＢＳ樹脂に代表される透明樹脂材料やガラス等を用いることができる。ただし、ＢＤの記録再生には、通常、波長４０５ｎｍのレーザ光を用いるため、波長３９５ｎｍから４１５ｎｍの範囲の波長のレーザ光の透過率が高い透明樹脂材料を用いることが好ましい。このような透明樹脂材料としては、シクロオレフィンポリマーや、環状オレフィンポリマーなどがある。また、これらの透明樹脂材料に、耐光性を向上させる添加剤を加えてもよい。光ピックアップレンズ１、２、３、４、５、６は、これら透明樹脂材料を射出成形して製造することができる。また、光ピックアップレンズ１、２、３、４、５、６は、２Ｐ（Ｐｈｏｔｏ−Ｐｏｌｙｍｅｒ）法により成形されてもよい。また、光ピックアップレンズ１、２、３、４、５、６は、ある特定の波長で硬化する樹脂、例えば、紫外線硬化樹脂を金型に流しこんだ後に紫外線を照射して硬化させてもよい。また、エポキシなどの樹脂材料を金型に流しみ混合させて硬化させ、光ピックアップレンズ１、２、３、４、５、６を成形してもよい。また、特定の温度で硬化する樹脂を金型に流しみ混合させて硬化させ、光ピックアップレンズ１、２、３、４、５、６を成形してもよい。光ピックアップレンズ１、２、３、４、５、６の材料として、光学ガラスを用いてもよく研磨、または成形などを用いてもよい。
【００６８】
光ピックアップレンズ１、２、３、４、５、６のレーザ光源側のレンズ面１０１、２０１、３０１、４０１、５０１、６０１を次のように定義する。なお、本実施形態において、光ピックアップレンズ１、２、３、４、５、６を定義する場合、光軸に対して平行な方向であって、レーザ光源側のレンズ面１０１、２０１、３０１、４０１、５０１、６０１から光ディスク側のレンズ面１０２、２０２、３０２、４０２、５０２、６０２に向かう方向を正の方向とする。
【００６９】
まず、光ピックアップレンズ１、２、３、４、５、６のレーザ光源側のレンズ面１０１、２０１、３０１、４０１、５０１、６０１は、（１１）式及び（１２）式によって表される非球面形状となっている。
【数１】
2011013339.tif 000003
【数２】
2011013339.tif 000004
【００７０】
（１１）式において、Ｚ１（ｈ１）は、光軸からｈ１の高さにおける光ピックアップレンズ１、２、３、４、５、６のレーザ光源側のレンズ面１０１、２０１、３０１、４０１、５０１、６０１のサグ量を表す。（１１）式に示すように、Ｚ１（ｈ１）は、ＧｑとＺ１ｑ（ｈ１）とによって表される。
Ｇｑは、第ｑ輪帯の軸上段差量（ｍｍ）である。光ピックアップレンズ１、２、３、４、５、６のレーザ光源側のレンズ面１０１、２０１、３０１、４０１、５０１、６０１には、輪帯構造が形成されている。そして、各輪帯は独立している。また、各輪帯は、レンズ面１０１、２０１、３０１、４０１、５０１、６０１のレンズ中心を含む中心輪帯（第１輪帯）より光軸方向に軸上段差量Ｇｑ分シフトしている。この軸上段差量Ｇｑ（ｍｍ）とは、各輪帯の非球面を仮想的に光軸（レンズ中心）へと延長した場合に、当該非球面と光軸との交点と、レンズ中心を有する中心輪帯（第１輪帯）と光軸との交点との距離である。すなわち、軸上段差量Ｇｑは、上述の軸上段差量Ｄｎに該当する。また、光軸に平行な方向であって、レーザ光源側のレンズ面１０１、２０１、３０１、４０１、５０１、６０１から光ディスク側のレンズ面１０２、２０２、３０２、４０２、５０２、６０２に向かう方向を正の方向として、軸上段差量Ｇｑの符号を決定する。すなわち、各輪帯の非球面を仮想的に光軸（レンズ中心）へと延長した場合に、当該非球面と光軸との交点がレンズ中心を有する中心輪帯（第１輪帯）と光軸との交点より光ディスク側にあるとき、軸上段差量Ｇｑの符号は、正となる。
【００７１】
（１２）式において、Ｚ１ｑ（ｈ１）は、第ｑ輪帯がＲ１面のレンズ中心、すなわち、第１輪帯の開始位置から形成されていたと仮定した場合における、第ｑ輪帯の面のサグ量を表す。また、（１２）式において、ｈ１ｑは、第ｑ輪帯の光軸からの高さ（光線高さ）、ｋ１ｑは、第ｑ輪帯の面の円錐係数、Ａ１４、Ａ１６、Ａ１８、Ａ１１０、Ａ１１２、Ａ１１４、Ａ１１６、・・・は、第ｑ輪帯の面の非球面係数、Ｒ１は、第ｑ輪帯の面の曲率半径である。
したがって、（１２）式で表されるＺ１ｑ（ｈ１）と、軸上段差量Ｇｑとの和であるＺ１（ｈ１）は、光軸からｈ１の高さにおける光ピックアップレンズ１、２、３、４、５、６のレーザ光源側のレンズ面１０１、２０１、３０１、４０１、５０１、６０１のサグ量を表す。すなわち、光ピックアップレンズ１、２、３、４、５、６のレーザ光源側のレンズ面１０１、２０１、３０１、４０１、５０１、６０１の面形状は、（１１）式及び（１２）式によって表される面形状となっている。
【００７２】
また、光ピックアップレンズ１、２、３、４、５、６の光ディスク側のレンズ面１０２、２０２、３０２、４０２、５０２、６０２は、（１３）式によって表される単一非球面形状となっている。
【数３】
2011013339.tif 000005
（１３）式において、Ｚ２（ｈ２）は、光軸からｈ２の高さにおける光ピックアップレンズ１、２、３、４、５、６の光ディスク側のレンズ面１０２、２０２、３０２、４０２、５０２、６０２のサグ量、ｈ２は、光軸からの高さ（光線高さ）、ｋ２は、光ピックアップレンズ１、２、３、４、５、６の光ディスク側のレンズ面１０２、２０２、３０２、４０２、５０２、６０２の円錐係数、Ａ２４、Ａ２６、Ａ２８、Ａ２１０、Ａ２１２、Ａ２１４、Ａ２１６、・・・は、光ピックアップレンズ１、２、３、４、５、６の光ディスク側のレンズ面１０２、２０２、３０２、４０２、５０２、６０２の非球面係数、Ｒ２は、曲率半径である。
【００７３】
なお、光ピックアップレンズ１、２、３、４、５、６のレーザ光源側のレンズ面１０１、２０１、３０１、４０１、５０１、６０１又は光ディスク側のレンズ面１０２、２０２、３０２、４０２、５０２、６０２は上述の面形状に限られるものではない。例えば、レーザ光源側のレンズ面１０１、２０１、３０１、４０１、５０１、６０１又は光ディスク側のレンズ面１０２、２０２、３０２、４０２、５０２、６０２に構造体が形成されていてもよい。また、光ピックアップレンズ１、２、３、４、５、６のレーザ光源側のレンズ面１０１、２０１、３０１、４０１、５０１、６０１の面形状も上述の面形状に限られない。例えば、レーザ光源側のレンズ面１０１、２０１、３０１、４０１、５０１、６０１又は光ディスク側のレンズ面１０２、２０２、３０２、４０２、５０２、６０２に、ある一定の幅と深さをもった輪帯が同心円状にまたはスパイラル状に形成されていてもよい。
また、当該輪帯間に形成される段差は、光ピックアップレンズ１、２、３、４、５、６の光軸から外周側に向かうにつれて、サグ量が増加するように形成されていてもよいし、光ピックアップレンズ１、２、３、４、５、６の光軸から外周側に向かうにつれて、サグ量が低減するように形成されていてもよい。
【００７４】
また、光ピックアップレンズ１、２、３、４、５、６のレーザ光源側のレンズ面１０１、２０１、３０１、４０１、５０１、６０１又は光ディスク側のレンズ面１０２、２０２、３０２、４０２、５０２、６０２に、反射防止膜や反射膜のような入射光の透過率を制御する膜が成膜されていてもよい。これらの膜の膜厚や材料は、所望する光ピックアップレンズ１、２、３、４、５、６の透過率性能を達成できるように選定される。また、これらの膜は、１層の薄膜からなる単層の構成でもよいし、複数の薄膜が積層された複数層の構成であってもよい。これらの膜を複数層の薄膜から構成する場合は、異なる材料の薄膜を交互に積層させてもよい。
【００７５】
薄膜の材料としては、ＡｌＦ３、ＡｌＮ、Ａｌ２Ｏ３、ＢａＦ２、ＢｅＯ、Ｂｉ２Ｏ３、ＢｉＦ３、ＣａＦ２、ＣｄＳｅ、ＣｄＳ、ＣｄＴｅ、ＣｅＦ３、ＣｅＯ２、ＣｓＩ、Ｃｒ２Ｏ３、ＤｙＦ２、Ｆｅ２Ｏ３、ＧａＡｓ、ＧｄＦ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｇｅ、ＨｆＯ２、ＨｏＦ３、Ｉｎ２Ｏ３、ＩＴＯ、ＬａＦ３、Ｌａ２Ｏ３、ＬｉＦ、ＭｇＦ２、ＭｇＯ、ＮａＦ、Ｎａ３ＡｌＦ６、Ｎａ５、Ａｌ３Ｆ１４、Ｎｂ２Ｏ５、ＮｄＦ３、Ｎｄ２Ｏ３、ＰｂＣｌ２、ＰｂＦ２、ＰｂＴｅ、ＰｂＯ、ＰｂＳ、Ｐｒ６Ｏ１１、Ｓｂ２Ｓ３、Ｓｂ２Ｏ３、Ｓｃ２Ｏ３Ｓｉ、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＯ、Ｓｉ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＳｎＯ２、ＳｒＯ２、ＳｒＦ２、Ｔａ２Ｏ５、Ｔｅ、Ｔｉ、ＴｉＮ、ＴｉＮｘＷｖ、ＴｉＯ２、ＴｌＣｌ、ＴｈＦ４、ＴｈＯ２、Ｖ２Ｏ５、ＷＯ３、ＹＦ３、Ｙ２Ｏ３、ＹｂＦ３、Ｙｂ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｒＯ２等が挙げられる。
【００７６】
以下に、本発明にかかる実施例１乃至８を比較例１とともに説明する。なお、本発明の範囲は、実施例により限定されるものではない。また、実施例及び比較例では、波面収差を測定しているが、波面収差の測定はフィゾー法、マッハチェンダー法、シャック-ハルトマン方式など、どの方式を用いてもよい。
【００７７】
［実施例１］
実施例１にかかる光ピックアップレンズの光学データを図８、図９の表に示す。また、実施例１にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面（Ｒ１）の非球面係数を図１０乃至図１２の表に示す。また、実施例１にかかる光ピックアップレンズの光ディスク側のレンズ面（Ｒ２）の非球面係数を図１３の表に示す。
図１０乃至図１２の表に示すように、実施例１にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面に形成される輪帯領域の数は７輪帯であり、第４輪帯と第５輪帯との間、第５輪帯と第６輪帯との間、及び第６輪帯と第７輪帯との間それぞれに接合領域が設けられている。
【００７８】
第４輪帯と第５輪帯との接合領域の面は、光軸に平行でレンズ中心を通る平面と第４輪帯のレンズ外縁側の境界との交点と、当該平面と第５輪帯のレンズ中心側の境界との交点とを最短距離で結ぶ直線を、レンズ中心を通る光軸を軸として回転させて得られる面となっている。
光軸に平行でレンズ中心を通る平面と第４輪帯のレンズ外縁側の境界との交点は、第４輪帯のレンズ外縁側の境界のサグ量を算出することにより求められる。また、光軸に平行でレンズ中心を通る平面と第５輪帯のレンズ中心側の境界との交点は、第５輪帯のレンズ中心側の境界のサグ量を算出することにより求められる。
同様に、第５輪帯と第６輪帯との接合領域の面は、光軸に平行でレンズ中心を通る平面と第５輪帯のレンズ外縁側の境界との交点と、当該平面と第６輪帯のレンズ中心側の境界との交点とを最短距離で結ぶ直線を、レンズ中心を通る光軸を軸として回転させて得られる面となっている。
また、第６輪帯と第７輪帯との接合領域の面は、光軸に平行でレンズ中心を通る平面と第６輪帯のレンズ外縁側の境界との交点と、当該平面と第７輪帯のレンズ中心側の境界との交点とを最短距離で結ぶ直線を、レンズ中心を通る光軸を軸として回転させて得られる面となっている。
【００７９】
［実施例２］
実施例２にかかる光ピックアップレンズの光学データを図１４、図１５の表に示す。また、実施例２にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面（Ｒ１）の非球面係数を図１６乃至図１８の表に示す。また、実施例２にかかる光ピックアップレンズの光ディスク側のレンズ面（Ｒ２）の非球面係数を図１９の表に示す。
図１６乃至図１８の表に示すように、実施例２にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面に形成される輪帯領域の数は７輪帯であり、第４輪帯と第５輪帯との間、第５輪帯と第６輪帯との間、及び第６輪帯と第７輪帯との間に接合領域が設けられている。
【００８０】
そして、第４輪帯と第５輪帯との接合領域の面は、光軸に平行でレンズ中心を通る平面と第４輪帯のレンズ外縁側の境界との交点と、当該平面と第５輪帯のレンズ中心側の境界との交点とを最短距離で結ぶ直線を、レンズ中心を通る光軸を軸として回転させて得られる面となっている。
同様に、第５輪帯と第６輪帯との接合領域の面は、光軸に平行でレンズ中心を通る平面と第５輪帯のレンズ外縁側の境界との交点と、当該平面と第６輪帯のレンズ中心側の境界との交点とを最短距離で結ぶ直線を、レンズ中心を通る光軸を軸として回転させて得られる面となっている。
また、第６輪帯と第７輪帯との接合領域の面は、光軸に平行でレンズ中心を通る平面と第６輪帯のレンズ外縁側の境界との交点と、当該平面と第７輪帯のレンズ中心側の境界との交点とを最短距離で結ぶ直線を、レンズ中心を通る光軸を軸として回転させて得られる面となっている。
【００８１】
［実施例３］
実施例３にかかる光ピックアップレンズの光学データを図２０、図２１の表に示す。また、実施例３にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面（Ｒ１）の非球面係数を図２２乃至図２４の表に示す。また、実施例３にかかる光ピックアップレンズの光ディスク側のレンズ面（Ｒ２）の非球面係数を図２５の表に示す。
図２２乃至図２４の表に示すように、実施例３にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面に形成される輪帯領域の数は９輪帯であり、第５輪帯と第６輪帯との間、第６輪帯と第７輪帯との間、第７輪帯と第８輪帯との間及び第８輪帯と第９輪帯との間に接合領域が設けられている。
【００８２】
そして、第５輪帯と第６輪帯との接合領域の面は、光軸に平行でレンズ中心を通る平面と第５輪帯のレンズ外縁側の境界との交点と、当該平面と第６輪帯のレンズ中心側の境界との交点とを最短距離で結ぶ直線を、レンズ中心を通る光軸を軸として回転させて得られる面となっている。
同様に、第６輪帯と第７輪帯との接合領域の面は、光軸に平行でレンズ中心を通る平面と第６輪帯のレンズ外縁側の境界との交点と、当該平面と第７輪帯のレンズ中心側の境界との交点とを最短距離で結ぶ直線を、レンズ中心を通る光軸を軸として回転させて得られる面となっている。
また、第７輪帯と第８輪帯との接合領域の面は、光軸に平行でレンズ中心を通る平面と第７輪帯のレンズ外縁側の境界との交点と、当該平面と第８輪帯のレンズ中心側の境界との交点とを最短距離で結ぶ直線を、レンズ中心を通る光軸を軸として回転させて得られる面となっている。
また、第８輪帯と第９輪帯との接合領域の面は、光軸に平行でレンズ中心を通る平面と第８輪帯のレンズ外縁側の境界との交点と、当該平面と第９輪帯のレンズ中心側の境界との交点とを最短距離で結ぶ直線を、レンズ中心を通る光軸を軸として回転させて得られる面となっている。
【００８３】
［実施例４］
実施例４にかかる光ピックアップレンズの光学データを図２６、図２７の表に示す。また、実施例４にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面（Ｒ１）の非球面係数を図２８、図２９の表に示す。また、実施例４にかかる光ピックアップレンズの光ディスク側のレンズ面（Ｒ２）の非球面係数を図３０の表に示す。
図２８、図２９の表に示すように、実施例４にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面に形成される輪帯領域の数は５輪帯であり、第３輪帯と第４輪帯との間及び第４輪帯と第５輪帯との間に接合領域が設けられている。
【００８４】
そして、第３輪帯と第４輪帯との接合領域の面は、光軸に平行でレンズ中心を通る平面と第３輪帯のレンズ外縁側の境界との交点と、当該平面と第４輪帯のレンズ中心側の境界との交点とを最短距離で結ぶ直線を、レンズ中心を通る光軸を軸として回転させて得られる面となっている。
同様に、第４輪帯と第５輪帯との接合領域の面は、光軸に平行でレンズ中心を通る平面と第４輪帯のレンズ外縁側の境界との交点と、当該平面と第５輪帯のレンズ中心側の境界との交点とを最短距離で結ぶ直線を、レンズ中心を通る光軸を軸として回転させて得られる面となっている。
【００８５】
［実施例５］
実施例５にかかる光ピックアップレンズの光学データを図３１、図３２の表に示す。また、実施例５にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面（Ｒ１）の非球面係数を図３３乃至図３５の表に示す。また、実施例５にかかる光ピックアップレンズの光ディスク側のレンズ面（Ｒ２）の非球面係数を図３６の表に示す。
図３３乃至図３５の表に示すように、実施例５にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面に形成される輪帯領域の数は７輪帯であり、第１輪帯と第２輪帯との間、第２輪帯と第３輪帯との間、第４輪帯と第５輪帯との間、第５輪帯と第６輪帯との間、及び第６輪帯と第７輪帯との間に接合領域が設けられている。
【００８６】
そして、第１輪帯と第２輪帯との接合領域の面は、光軸に平行でレンズ中心を通る平面と第１輪帯のレンズ外縁側の境界との交点と、当該平面と第２輪帯のレンズ中心側の境界との交点とを最短距離で結ぶ直線を、レンズ中心を通る光軸を軸として回転させて得られる面となっている。
同様に、第２輪帯と第３輪帯との接合領域の面は、光軸に平行でレンズ中心を通る平面と第２輪帯のレンズ外縁側の境界との交点と、当該平面と第３輪帯のレンズ中心側の境界との交点とを最短距離で結ぶ直線を、レンズ中心を通る光軸を軸として回転させて得られる面となっている。
また、第４輪帯と第５輪帯との接合領域の面は、光軸に平行でレンズ中心を通る平面と第４輪帯のレンズ外縁側の境界との交点と、当該平面と第５輪帯のレンズ中心側の境界との交点とを最短距離で結ぶ直線を、レンズ中心を通る光軸を軸として回転させて得られる面となっている。
また、第５輪帯と第６輪帯との接合領域の面は、光軸に平行でレンズ中心を通る平面と第５輪帯のレンズ外縁側の境界との交点と、当該平面と第６輪帯のレンズ中心側の境界との交点とを最短距離で結ぶ直線を、レンズ中心を通る光軸を軸として回転させて得られる面となっている。
また、第６輪帯と第７輪帯との接合領域の面は、光軸に平行でレンズ中心を通る平面と第６輪帯のレンズ外縁側の境界との交点と、当該平面と第７輪帯のレンズ中心側の境界との交点とを最短距離で結ぶ直線を、レンズ中心を通る光軸を軸として回転させて得られる面となっている。
【００８７】
［実施例６］
実施例６にかかる光ピックアップレンズの光学データを図３７、図３８の表に示す。また、実施例６にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面（Ｒ１）の非球面係数を図３９乃至図４１の表に示す。また、実施例６にかかる光ピックアップレンズの光ディスク側のレンズ面（Ｒ２）の非球面係数を図４２の表に示す。
図３９乃至図４１の表に示すように、実施例６にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面に形成される輪帯領域の数は７輪帯であり、第４輪帯と第５輪帯との間、第５輪帯と第６輪帯との間、及び第６輪帯と第７輪帯との間に接合領域が設けられている。
【００８８】
そして、第４輪帯と第５輪帯との接合領域の面は、光軸に平行でレンズ中心を通る平面と第４輪帯のレンズ外縁側の境界との交点と、当該平面と第５輪帯のレンズ中心側の境界との交点とを最短距離で結ぶ直線を、レンズ中心を通る光軸を軸として回転させて得られる面となっている。
同様に、第５輪帯と第６輪帯との接合領域の面は、光軸に平行でレンズ中心を通る平面と第５輪帯のレンズ外縁側の境界との交点と、当該平面と第６輪帯のレンズ中心側の境界との交点とを最短距離で結ぶ直線を、レンズ中心を通る光軸を軸として回転させて得られる面となっている。
また、第６輪帯と第７輪帯との接合領域の面は、光軸に平行でレンズ中心を通る平面と第６輪帯のレンズ外縁側の境界との交点と、当該平面と第７輪帯のレンズ中心側の境界との交点とを最短距離で結ぶ直線を、レンズ中心を通る光軸を軸として回転させて得られる面となっている。
【００８９】
［実施例７］
実施例７にかかる光ピックアップレンズの光学データは、実施例２と同じであるため省略する。また、実施例７にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面（Ｒ１）の非球面係数は、第６輪帯のもののみ実施例２と異なるので、第６輪帯にかかる非球面係数のみを図４３の表に示す。また、実施例７にかかる光ピックアップレンズの光ディスク側のレンズ面（Ｒ２）の非球面係数は、実施例２と同じであるため、省略する。
また、実施例７にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面に形成される輪帯領域の数、接合領域の位置及び面の定義は、実施例２と同じであるため、その説明を省略する。
【００９０】
［実施例８］
実施例８にかかる光ピックアップレンズの光学データは、実施例２と同じであるため省略する。また、実施例８にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面（Ｒ１）の非球面係数は、第５輪帯のもののみ実施例２と異なるので、第５輪帯にかかる非球面係数のみを図４４の表に示す。また、実施例８にかかる光ピックアップレンズの光ディスク側のレンズ面（Ｒ２）の非球面係数は、実施例２と同じであるため、省略する。
また、実施例８にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面に形成される輪帯領域の数、接合領域の位置及び面の定義は、実施例２と同じであるため、その説明を省略する。
【００９１】
［比較例１］
比較例１にかかる光ピックアップレンズの光学データを図４５、図４６の表に示す。また、比較例１にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面（Ｒ１）の非球面係数を図４７乃至図４９の表に示す。また、比較例１にかかる光ピックアップレンズの光ディスク側のレンズ面（Ｒ２）の非球面係数を図５０の表に示す。
図４７乃至図４９の表に示すように、比較例１にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面に形成される輪帯領域の数は７輪帯であり、各輪帯間に接合領域は設けられていない。
【００９２】
図５５に、実施例1〜８及び比較例１の光路差を計算したものを示す。各輪帯の光路差の計算については、以下の式にて求めた。
Ｅｎ＝  （Ｎ-1）×  Ｄn / λ・・・・・（１６）
ここで、Ｅｎは第ｎ輪帯の光路差、Ｎは光ピックアップレンズの屈折率、Ｄｎは第ｎ輪帯の軸上段差量、λは設計状態の波長である。
本実施例及び比較例においては、軸上段差量Ｄｎと光路差Ｅｎが（１６）式で表わされる関係にあるが、軸上段差量Ｄｎを本実施例と異なる値としても、（１１）式及び（１２）式で表わされる他のＲ１、ｋ１、Ａ４１、Ａ６１、Ａ８１、Ａ１０１、Ａ１２１、Ａ１4１、Ａ１6１、に関しても異なる値とする事で、本実施例と同じ光路差Ｅｎを得る事も可能である。
【００９３】
以下、上述の各実施例と比較例１とを比較する。
実施例１、実施例３、実施例４にかかる光ピックアップレンズは、図１に示す光ピックアップレンズ１と同じタイプの形態を有する。
また、実施例２にかかる光ピックアップレンズは、図２に示す光ピックアップレンズ２と同じタイプの形態を有する。
実施例６は、図５にかかる光ピックアップレンズ４と同じタイプの形態を有する。
実施例７及び実施例８にかかる光ピックアップレンズは、実施例２にかかる光ピックアップレンズを変形して、光スポットの光量を向上させたものである。
なお、実施例５にかかる光ピックアップレンズついては、後述する。
また、実施例１乃至８、及び比較例１にかかる光ピックアップレンズは、シクロオレフィンポリマーを主体とした透明樹脂材料を射出成形して製造した。
【００９４】
図５１に示す表に、実施例１乃至８、及び比較例１にかかる光ピックアップレンズの成形後の転写性、残留収差成分、（Ｒｅ−Ｒｂ）／Ｒｓ×１００（％）、光量比（％）を示す。ここで、成形後の転写性とは、設計された形状が、成形型から正しく転写されている程度を意味する。
【００９５】
成形後の転写性は、実体顕微鏡、形状測定用のレーザ顕微鏡や三次元形状測定装置などを用いて観察した。成形レンズと設計との差をサグ量のずれ（μｍ）で表した。レーザ光源側のレンズ面の有効半径内におけるサグ量のずれの最大値をΔＲ１ｓａｇとし、このΔＲ１ｓａｇに基づいて成形後の転写性を表した。つまり、ΔＲ１ｓａｇの値が大きい程、転写後の成形性が良くないことを示している。図５１に示す表において、成形後の転写性を二重丸印、黒丸印、白丸印、三角印、バツ印で表す。また、二重丸印は、ΔＲ１ｓａｇが０．２μｍ未満の場合を示す。黒丸印は、ΔＲ１ｓａｇが０．２μｍ以上０．３μｍ未満の場合を示す。白丸印は、ΔＲ１ｓａｇが０．３μｍ以上０．５μｍ未満の場合を示す。三角印は、ΔＲ１ｓａｇが０．５μｍ以上０．７μｍ未満の場合を示す。バツ印は、ΔＲ１ｓａｇが０．７μｍ以上の場合を示している。
【００９６】
成形型から正しく転写されて、光ピックアップレンズが設計された形状に成形されているか否かを、当該光ピックアップレンズの波面収差を測定することにより調べた。収差測定はフィゾー法により測定した。また、収差測定の測定条件は、レーザ光の波長が４０５ｎｍであり、測定温度３５℃である条件で行った。また、測定方法としては、測定温度と設計温度との差による屈折率変動によって発生する３次の球面収差をできるだけ低減するような測定方法を用いて収差測定をいった。具体的には、収差測定において光ピックアップレンズのレーザ光源とは反対側に設けられる透明基板として、板厚が当該３次の球面収差を低減する厚さである透明基板を用いて、収差測定を行った。
そして、収差測定結果を、Ｚｅｒｎｉｋｅの多項式のＡ０〜Ａ３５までの３６項に分解し、分解できない残りの成分を残留収差成分（ｍλｒｍｓ）とした。この残留収差成分（ｍλｒｍｓ）が大きいほど、転写不良が大きいと考えられる。図５１に示す表において、残留収差成分（ｍλｒｍｓ）の大きさを二重丸印、黒丸印、白丸印、三角印、バツ印で表す。また、二重丸印は、残留収差成分が２０ｍλｒｍｓ未満の場合を示し、黒丸印は、残留収差成分が２０ｍλｒｍｓ以上２４ｍλｒｍｓ未満の場合を示し、白丸印は、残留収差成分が２４ｍλｒｍｓ以上２７ｍλｒｍｓ未満の場合を示し、三角印は、残留収差成分が２７ｍλｒｍｓ以上３０ｍλｒｍｓ未満の場合を示し、バツ印は、残留収差成分が３０ｍλｒｍｓ以上の場合を示している。
【００９７】
実施例１にかかる光ピックアップレンズは、図１に示す光ピックアップレンズ１と同じタイプの形態を有する。具体的には、実施例１にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面に設けられた輪帯構造では、第１輪帯から第４輪帯まで軸上段差量Ｄｎが増加し、第４輪帯から第７輪帯まで軸上段差量Ｄｎが減少している。また、第４輪帯のレンズ中心側の境界のレンズ径方向における位置は、当該光ピックアップレンズのレンズ面の接線角が４０°以上となる範囲内となっている。そして、第４輪帯から第７輪帯までの各輪帯間には接合領域が設けられている。また、当該接合領域の面形状は、光軸に垂直な平面形状となっている。
【００９８】
実施例２にかかる光ピックアップレンズは、図２に示す光ピックアップレンズ２と同じタイプの形態を有する。具体的には、実施例２にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面に設けられた輪帯構造では、第１輪帯から第４輪帯まで軸上段差量Ｄｎが増加し、第４輪帯から第７輪帯まで軸上段差量Ｄｎが減少している。また、第４輪帯のレンズ中心側の境界のレンズ径方向における位置は、当該光ピックアップレンズのレンズ面の接線角が４０°以上となる範囲内となっている。そして、第４輪帯から第７輪帯までの各輪帯間には接合領域が設けられている。
また、当該接合領域の面形状は、光軸に垂直な面から、レーザ光源側から光ディスク側に向かう方向に、角度θ（°）傾く平面形状となっている。
さらに、当該接合領域の面形状は、以下の（３）式を満たすようになっている。
０≦θ≦１５    ・・・・・（３）
【００９９】
比較例１にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面に設けられた輪帯構造では、第１輪帯から第４輪帯まで軸上段差量Ｄｎが増加し、第４輪帯から第７輪帯まで軸上段差量Ｄｎが減少している。しかし、第１輪帯から第７輪帯までの各輪帯間には接合領域が設けられていない。
【０１００】
また、実施例１にかかる光ピックアップレンズと実施例２にかかる光ピックアップレンズとでは、その接合領域の面形状が異なっている。また、比較例１にかかる光ピックアップレンズは、接合領域を有さない点が、実施例１又は実施例２にかかる光ピックアップレンズと異なっている。
そして、図５１の表に示すように、実施例１、実施例２、及び比較例１を比較すると、実施例２、実施例１、比較例１の順で、成形後の転写性がよいことが分かる。また、実施例２、実施例１、比較例１の順で、残留収差成分（ｍλｒｍｓ）が低減されていることが分かる。
【０１０１】
また、図５１の表に示すように、（Ｒｅ−Ｒｂ）／Ｒｓ×１００（％）が、実施例３では１０％未満であり、実施例１、２、５〜８では１０％以上３０％未満であり、実施例４では３０％以上となっている。そして、（Ｒｅ−Ｒｂ）／Ｒｓ×１００（％）が１０％未満より１０％以上である方が転写後の成形性がよく、残留収差成分（ｍλｒｍｓ）も低減されることが分かる。また、（Ｒｅ−Ｒｂ）／Ｒｓ×１００（％）が３０％未満より３０％以上である方が転写後の成形性がさらによく、残留収差成分（ｍλｒｍｓ）もさらに低減されることが分かる。
【０１０２】
実施例５にかかる光ピックアップレンズは、レンズ中心からレンズ外縁側に向かって、隣り合う第ｎ−１輪帯の軸上段差量Ｄｎ−１と第ｎ輪帯の軸上段差量Ｄｎとの差が正となった後に負となる輪帯が少なくとも１つ存在するレンズである。すなわち、実施例５にかかる光ピックアップレンズは、Ｄｎ＞Ｄｎ−１を満たす第ｎ輪帯よりもレンズ外縁側にＤｎ＞Ｄｎ−１を満たす第ｎ輪帯を少なくとも１つ有するレンズである。具体的には、実施例５にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面に設けられた輪帯構造では、第１輪帯から第３輪帯まで軸上段差量Ｄｎが約７μｍずつ減少し、第４輪帯の軸上段差量Ｄｎは第３輪帯の軸上段差量Ｄｎから約３５μｍ増加し、第４輪帯から第７輪帯まで軸上段差量Ｄｎが約７μｍずつ減少している。第１輪帯と第２輪帯との間、第２輪帯と第３輪帯との間、第４輪帯と第５輪帯との間、第５輪帯と第６輪帯との間、第６輪帯と第７輪帯との間に接合領域を備えている。すなわち、実施例５にかかる光ピックアップレンズでは、他の実施例及び比較例１に比べて、接合領域の数が多い。
【０１０３】
しかし、図５１の表に示すように、実施例５にかかる光ピックアップレンズでは、（Ｒｅ−Ｒｂ）／Ｒｓ×１００（％）が１０％以上となるように接合領域が形成されている。そのため、図５１の表に示すように、実施例５にかかる光ピックアップレンズでは、比較例１にかかる光ピックアップレンズに比べて、転写後の成形性がよく、残留収差成分（ｍλｒｍｓ）も低減されることが分かる。
【０１０４】
また、実施例６にかかる光ピックアップレンズは、当該光ピックアップレンズのレンズ面の接線角が４０°未満となる範囲内に接合領域を設けていない点だけが、実施例５にかかる光ピックアップレンズと異なる。図５１の表に示すように、実施例５と実施例６とでは、転写後の成形性及び残留収差成分（ｍλｒｍｓ）において大きな差がない。したがって、光ピックアップレンズのレンズ面の接線角が４０°以上となる範囲内にのみ接合領域を設けたとしても、転写後の成形性及び残留収差成分（ｍλｒｍｓ）にほぼ影響しないことがわかる。
【０１０５】
また、実施例７にかかる光ピックアップレンズは、実施例２にかかる光ピックアップレンズにおいて、第６輪帯から第７輪帯までを１つの輪帯とした点が異なっている。これにより、実施例７にかかる光ピックアップレンズでは、実施例２において第６輪帯と第７輪帯との間に設けられている接合領域がなくなっている。そして、実施例７にかかる光ピックアップレンズでは、実施例２よりも、当該接合領域の分だけ、接合領域の数が少なくなっている。これにより、実施例７にかかる光ピックアップレンズにおいては、接合領域を設けない輪帯間の段差量の累積値であるαの値が、接合領域を設ける輪帯間の段差量の累積値であるβの値より大きくなっている。一方、実施例２では、当該αの値とβの値とが等しくなっている。
【０１０６】
また、実施例８にかかる光ピックアップレンズは、実施例２にかかる光ピックアップレンズにおいて、第５輪帯から第７輪帯までを１つの輪帯とした点が異なっている。これにより、実施例８にかかる光ピックアップレンズでは、実施例２において第５輪帯と第６輪帯、及び第６輪帯と第７輪帯との間に設けられている接合領域がなくなっている。そして、実施例８にかかる光ピックアップレンズでは、実施例２よりも、当該接合領域の分だけ、接合領域の数が少なくなっている。これにより、実施例８にかかる光ピックアップレンズにおいては、接合領域を設けない輪帯間の段差量の累積値であるαの値が、接合領域を設ける輪帯間の段差量の累積値であるβの値より大きくなっている。
【０１０７】
そして、実施例２、実施例７及び実施例８の光量比(％)を算出し、図５１に示す表に示した。光量比(％)は以下の（１０）式から求めた。
光量比(％)＝（１−（（有効半径内のレンズ面の面積）−（光学機能面以外の面積））／（有効変形内のレンズ面の面積））×１００
・・・・・（１０）
ここで、（１０）式における（光学機能面以外の面積）は、全ての接合領域の面積の和に略等しい。したがって、光ピックアップレンズに設けられる接合領域の数をできるだけ少なくすることにより、光スポットの光量を向上することができる。
【０１０８】
光量比(％)について、図５２を用いて説明する。図５２は、有効半径がＷ（ｍｍ）であり、有効半径内のレンズ面に、光学機能面ではない輪帯状の領域（図５２においてハッチングで示す）を有するレンズを示している。ここで、当該輪帯状の領域のレンズ中心側の半径をＤｓ（ｍｍ）、レンズ外縁側の半径をＤｅ（ｍｍ）とした場合、光量比(％)は以下のように算出される。
（有効半径内のレンズ面の面積）＝Ｗ２×π（ｍｍ２）
（光学機能面以外の面積）＝（当該輪帯状の領域の面積）＝（Ｄｅ２−Ｄｓ２）×π（ｍｍ２）
光量比(％)＝（１−（（有効半径内のレンズ面の面積）−（光学機能面以外の面積））／（有効変形内のレンズ面の面積））×１００＝（１−（（Ｗ２×π）−（Ｄｅ２−Ｄｓ２）×π）／（Ｗ２×π））×１００
【０１０９】
図５１の表に示すように、実施例７及び実施例８の方が、実施例２に比べて、光量比（％）が高いことが分かる。したがって、接合領域を設けない輪帯間の段差量の累積値であるαを、接合領域を設ける輪帯間の段差量の累積値であるβより大きくすることにより、光スポットの光量を向上させることができる。
【０１１０】
以下、図５６を参照して、本発明の実施形態について補足説明をする。なお、図５６は、図１に示した光ピックアップレンズと同一の光ピックアップレンズ（以下、単にレンズと呼ぶ）を示す。
【０１１１】
図５６に示すように、レンズ１は、レンズとして機能するレンズ部５０、およびレンズ部５０の外周に設けられたフランジ部５２を有する。レンズ部５０は、一組の対向配置されたレンズ面ＬＳ１、ＬＳ２を有する。レンズ面ＬＳ１は、光軸ＡＸを中心として同心円状に複数の輪帯部に区分されている。レンズ面ＬＳ２は、単一の非球面レンズとして構成される。フランジ部５２のフランジ面ｆｓは、軸線ＬＸ１に対して平行に延在する。なお、軸線ＬＸ１は、光軸ＡＸに対して直交している。
【０１１２】
レンズ面ＬＳ１は、光軸ＡＸから外周方向へ離間するに応じて、輪帯部ＬＲ１〜ＬＲ７が設けられている。輪帯部ＬＲ１〜ＬＲ７それぞれは、非球面に構成されており、非球面レンズとして機能する。なお、輪帯部ＬＲ１の上面視形状は、円形状である。輪帯部ＬＲ２の上面視形状は、輪状である。輪帯部ＬＲ３〜ＬＲ７の上面視形状も、同様に、輪状である。
【０１１３】
輪帯部ＬＲ１と輪帯部ＬＲ２間には、側面６１ａ（６１）が設けられている。輪帯部ＬＲ２と輪帯部ＬＲ３間には、側面６１ｂ（６１）が設けられている。輪帯部ＬＲ３と輪帯部ＬＲ４間には、側面６１ｃ（６１）が設けられている。側面６１は、光軸ＡＸに対して略平行に延在している。
【０１１４】
輪帯部ＬＲ４と輪帯部ＬＲ５間には、接合領域に相当する傾斜面１０４ａ（１０４）が設けられている。輪帯部ＬＲ５と輪帯部ＬＲ６間には、接合領域に相当する傾斜面１０４ｂ（１０４）が設けられている。輪帯部ＬＲ６と輪帯部ＬＲ７間には、接合領域に相当する傾斜面１０４ｃ（１０４）が設けられている。
【０１１５】
側面６１及び傾斜面１０４は、図５６を正面視して下方向（光入射側から光出射側）へ傾斜している。側面６１は光軸ＡＸに沿って延在しているのに対して、傾斜面１０４は軸線ＬＸ１に沿って延在する。側面６１は、隣接する輪帯部間に設けられる段差の段差面として把握できる。これに対して、傾斜面１０４は、隣接する輪帯部間に設けられた中間面として把握できる。この場合、傾斜面１０４は、実質的に隣接する輪帯部間を接続する中間接続面としても把握できる。なお、傾斜面１０４は、図３にて説明した場合と同様、軸線ＬＸ１に対して、所定の角度θ（0≦θ≦15）をなす。つまり、傾斜面１０４は、光軸ＡＸから外周方向へ延在するに応じて、フランジ部５２側（光出射側）へ近接する。
【０１１６】
このように輪帯部間に傾斜面１０４を設けることによって、レンズ１の成形を簡易にすることができると共に、製造時にレンズ形状に変形、欠けが生じることを効果的に抑制することができる。
【０１１７】
上述の点を考慮すると、本実施形態には、次の発明が包含されている。樹脂成形によって製造される光ピックアップレンズであって、レーザ光が入射する側のレンズ面には、光軸を中心として同心円状に区分された第１乃至第３輪帯部が形成されており、互いに隣り合う第１及び第２輪帯部間には、光軸に沿って延在する第１面が形成されていると共に、互いに隣り合う第２輪帯部と第３輪帯部間には、光軸に対して直交する軸線に沿って延在し、かつ光軸から離間する方向に延在するに応じて光出射出側（フランジ部側、光ディスク側）へ近接する第２面が形成されている。このとき、光軸から離間する順に、第１乃至第３輪帯部が設けられていると良い。前記軸線に対して前記第２傾斜面がなす角度θは、０°〜１５°の範囲内であると良い。
【符号の説明】
【０１１８】
１、２、３、４、５、６  光ピックアップレンズ
１０１、２０１、３０１、４０１、５０１、６０１  レーザ光源側のレンズ面
１０２、２０２、３０２、４０２、５０２、６０２  光ディスク側のレンズ面
１０３、２０３、３０３、３０４、４０３、４０４、４０５、５０３、６０３、６０４  第ｍ輪帯
１０４、２０４、３０５、４０６  接合領域
【図１】
2011013339.tif 000006
【図２】
2011013339.tif 000007
【図３】
2011013339.tif 000008
【図４】
2011013339.tif 000009
【図５】
2011013339.tif 000010
【図６】
2011013339.tif 000011
【図７】
2011013339.tif 000012
【図８】
2011013339.tif 000013
【図９】
2011013339.tif 000014
【図１０】
2011013339.tif 000015
【図１１】
2011013339.tif 000016
【図１２】
2011013339.tif 000017
【図１３】
2011013339.tif 000018
【図１４】
2011013339.tif 000019
【図１５】
2011013339.tif 000020
【図１６】
2011013339.tif 000021
【図１７】
2011013339.tif 000022
【図１８】
2011013339.tif 000023
【図１９】
2011013339.tif 000024
【図２０】
2011013339.tif 000025
【図２１】
2011013339.tif 000026
【図２２】
2011013339.tif 000027
【図２３】
2011013339.tif 000028
【図２４】
2011013339.tif 000029
【図２５】
2011013339.tif 000030
【図２６】
2011013339.tif 000031
【図２７】
2011013339.tif 000032
【図２８】
2011013339.tif 000033
【図２９】
2011013339.tif 000034
【図３０】
2011013339.tif 000035
【図３１】
2011013339.tif 000036
【図３２】
2011013339.tif 000037
【図３３】
2011013339.tif 000038
【図３４】
2011013339.tif 000039
【図３５】
2011013339.tif 000040
【図３６】
2011013339.tif 000041
【図３７】
2011013339.tif 000042
【図３８】
2011013339.tif 000043
【図３９】
2011013339.tif 000044
【図４０】
2011013339.tif 000045
【図４１】
2011013339.tif 000046
【図４２】
2011013339.tif 000047
【図４３】
2011013339.tif 000048
【図４４】
2011013339.tif 000049
【図４５】
2011013339.tif 000050
【図４６】
2011013339.tif 000051
【図４７】
2011013339.tif 000052
【図４８】
2011013339.tif 000053
【図４９】
2011013339.tif 000054
【図５０】
2011013339.tif 000055
【図５１】
2011013339.tif 000056
【図５２】
2011013339.tif 000057
【図５３】
2011013339.tif 000058
【図５４】
2011013339.tif 000059
【図５５】
2011013339.tif 000060
【図５６】
2011013339.tif 000061
【国際調査報告】
2011013339.tif 000062
2011013339.tif 000063
2011013339.tif 000064
2011013339.tif 000065